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Na_（0.5）Bi_（0.5）TiO_3-K_（0.5）Bi_（0.5）TiO_3-BaMnO_3无铅压电陶瓷的结构与电性能

ISSN号：1000-985X
期刊名称：《人工晶体学报》
时间：0
分类：TQ174[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,景德镇333001
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：江向平[1], 古训玖[1], 张凯韦[1], 陈超[1], 李小红[1], 涂娜[1]

关键词：无铅压电陶瓷, 钛酸铋钠, 压电性能, lead-free piezoelectric ceramics, sodium-bismuth titanate, piezoelectric properties

中文摘要：

采用固相法制备了（0.8-x）Na0.5Bi0.5TiO3-0.2K0.5Bi0.5TiO3-xBaMnO3（简称NBT-KBT-BM）无铅压电陶瓷,研究了不同BM含量（x=0,0.25%,0.50%,0.75%,1.00%,1.25%,物质的量分数）样品的物相组成、显微结构及电性能。结果表明：所制备的NBT-KBT-BM陶瓷样品均为单一的钙钛矿结构。与纯NBT-KBT陶瓷相比,掺BM陶瓷的烧结温度降低,相对密度ρr得到提高。随x的增加,材料的压电常数d33、平面机电耦合系数kp与机械品质因子Qm先增大后减小,而介电损耗tanδ以及退极化温度Td一直降低。BM的掺入降低了材料的矫顽场Ec,提高了剩余极化强度Pr,从而增强了铁电性。当x=0.75%时,陶瓷获得最佳性能：d33=167 pC/N,kp=0.269,Qm=133,εr=774,tanδ=2.93%。

英文摘要：

Lead-free piezoelectric ceramics （ 0. 8 - x ） Na0.5 Bi0.5 TiO3-0. 2K0.5 Bi0.5 TiO3-xBaMnO3 （abbreviated as NBT-KBT-BM ） were prepared by the solid state reaction. The phase composition, microstructure and electrical properties for NBT-KBT-BM samples with different BM content （x = 0, 0. 25% , 0.50% , 0.75%, 1.00% , 1.25% in mole） were investigated. It is found that all the samples exhibite a pure perovskite phase. Sintering temperature of NBT-KBT ceramics after doping BM decreases and relative density increases compared with pure NBT-KBT. The piezoelectric constant d33, electromechanical planar coupling factor kp and mechanical quality factor Qm increase first and then decrease, while dielectric constant tan6 and depolarization temperature Td decrease as the BM content increasing. BM doping could reduce the coercive field Ec and increase the strength polarization Pr, thus improving the ferroelectric properties. This system ceramics of the remanent with the bestcomprehensive properties could be obtained at x =0.75% ： d33, Qm, kp, εr and tanS is 167pC/N, 0. 269, 133,774 and 2.93%, respectively.

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