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TGG法制备织构化K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷的性能研究
  • ISSN号:1000-985X
  • 期刊名称:《人工晶体学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ174.75[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院,中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室,江西景德镇333403
  • 相关基金:国家自然科学基金(51262011);江西省自然科学基金(20151BAB206014);江西省教育厅科技落地计划(KJLD13076)
中文摘要:

采用传统固相法制备了0.96(KxNa1-xNbO3)-0.04Bi0.5Na0.5ZrO3(0.96KxN1-xN-0.04BNZ,x=0.48,0.49,0.50,0.51,0.52)无铅压电陶瓷,系统研究了K含量对0.96KxN1-xN-0.04BNZ压电陶瓷晶相组成、显微结构及压电性能的影响规律。结果表明:0.96KxN1-xN-0.04BNZ陶瓷均具有纯钙钛矿结构,在x=0.50-0.51时为正交-四方两相共存的准同型相界组成;样品的体积密度随着烧结温度的升高先增大后减小,在1120℃下保温3h体积密度最高,相同烧结温度下,样品的体积密度随K+含量的增加先增大后减小,并在x=0.50时,体积密度达到最大值ρ=4.56g/cm3;陶瓷样品的压电常数d33、机电耦合系数kp、介电常数εr等随着x值的增加呈现出先增大后减小,而陶瓷的介电损耗tanδ和机械品质因数Qm则呈现出相反的趋势。在x=0.50时,陶瓷获得优异的电性能,其d33=305pC/N;kp=36.8%;Qm=49;εr=1390;tanδ=3.2%,居里温度TC=320℃。

英文摘要:

0.96(KxNa1-xNbO3)-0.04Bi0.5Na0.5ZrO3(0.96KxN1-xN-0.04BNZ,x=0.48,0.49,0.50,0.51,0.52)ceramics were prepared by conventionalsolid state reaction method.The crystal structure,micromorphology and electrical properties of0.96KxN1-xN-0.04BNZ piezoceramics weresystemically investigated.The results indicated that all the samples have a pure perovskite structure,and a morphortropic phase boundary(MPB)region with the coexistence of orthorhombic and tetragonal phases can be found in the composition x range of0.5-0.51.The bulkdensity of the sample first increases and then decreases with the firing temperature increasing.The highest density was achieved at1120℃for3h,the bulk density of the sample first increases and then decreases with the content of K increasing,the bulk density reaches themaximum(ρ=4.56g/cm3)at x=0.5.The piezoelectric constant d33,electromechanical coupling factor kp and the dielectric constantεr of thesamples first increases and then decreases with the increasing of x content,while the mechanical quality factor Qm and dielectric loss tanδof the ceramics show opposite trend.The optimized piezoelectric properties can be obtained for the ceramics with x=0.50composition asfollows:d33=305pC/N,kp=36.8%,Qm=49,εr=1390,tanδ=3.2%and Curie temperature TC=320℃.

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期刊信息
  • 《人工晶体学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国建材工业协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会 晶体生长与材料专业委员会 中材人工晶体研究院
  • 主编:余明清
  • 地址:北京市733信箱
  • 邮编:100018
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  • 电话:010-65492963 65492968 65493320
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-985X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2637/O7
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年获国家科技优秀期刊,获部级优秀科技期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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