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Y2O3,Fe2O3掺杂（Na0.5Bi0.5）TiO3无铅压电陶瓷的研究

ISSN号：1001-9642
期刊名称：《中国陶瓷》
时间：0
分类：TN304.82[电子电信—物理电子学]
作者机构：[1]景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院江西省先进陶瓷材料重点实验室,555001
相关基金：国家自然科学基金（50862005 51062005 91022027）; 江西省自然科学基金（2010GQW0037 2010GQW0038）; 江西省高等学校“先进陶瓷材料”科技创新团队江西省主要学科学术和技术带头人培养对象计划项目（2010DD00800）; 江西省教育厅项目（GJJ10027、GJJ11196、GJJ11197、GJJ10226、GJJ11204）; 江西省研究生创新基金（YC10A119）

作者：古训玖[1], 江向平[1], 周文斌[1], 陈超[1], 周树兰[1], 李小红[1]

关键词：钛酸铋钠, 无铅, 压电性能, 介电性能, sodium-bismuth titanate, lead-free, piezoelectric properties, dielectric properties

中文摘要：

采用固相法制备了（Na0.5Bi0.5）TiO3＋xmol%Y2O3＋xmol%Fe2O3（0≤x≤1.25）（简称NBTYF）无铅压电陶瓷。XRD衍射结果表明,所有陶瓷样品均为单一的钙钛矿结构。SEM表明,掺杂后陶瓷的晶粒尺寸增大。介电温谱表明该体系陶瓷具有弛豫特性,随掺杂量的增加,退极化温度Td向低温方向移动,而居里温度Tc向高温方向移动。陶瓷的密度和压电常数d33和随x的增加先增大后减小,而机械品质因子Qm一直下降。当x=1.00时,该体系陶瓷具有最佳压电性能,d33=106pC/N,Qm=93,kp=16.08%,εr=594,tanδ=5.33%,ρ=5.699g/cm3。

英文摘要：

The（Na0.5Bi0.5）TiO3＋xmol%Y2O3＋xmol%Fe2O3（0≤x≤1.25）（abbreviated as NBTYF） lead-free piezoelectric ceramics were fabricated by solid state reaction.X-ray diffraction results reveal that the sintered NBTYF ceramics exhibit a pure perovskite structure.SEM observation suggests that the grain size of those materials increases as the Y2O3 and Fe2O3 content increasing.Temperature dependence of dielectric constant shows that this system ceramics have relaxor characteristics.Furthermore,the depolarization temperature（Td） shifted to low temperature direction and the Curie temperature（Tc） moved to the high temperature direction with increasing Fe3＋ and Y3＋ concentration.The density of the ceramics and piezoelectric constant d33 increase first and then decrease while mechanical quality factor Qm decreases with the increase of Y2O3 and Fe2O3 content.This system ceramics with the best comprehensive properties can be obtained at x=1.00,d33,Qm,kp,εr,tanδ and ρ is 106 pC/N,93,16.08%,594,5.33% and 5.699g/cm3,respectively.