本项目采用传统的电子陶瓷固溶烧结工艺,研制出温度稳定性较高的铌钽酸盐无铅压电陶瓷。通过两步法制备工艺,大幅度展宽了KNN基陶瓷两相共存的温度范围,其中制备的(Na0.52K0.435Li0.045)Nb0.87Sb0.08Ta0.05O3陶瓷d33高达350pC/N以上, 介电损耗仅为1.8%,且在-40℃-80℃温度范围内,d33的变化低于15%。已超过本基金申请书预期成果(-40℃-80℃内,压电常数d33在300pC/N以上,介电损耗tan?小于2%)的目标。同时,提出了一些寻找KNN基压电陶瓷准同型相结构的新方法,研究发现,(Na0.65K0.35)NbO3陶瓷室温下也存在两相共存的结构,且压电性能与(Na0.5K0.5)NbO3陶瓷相近,是值得深入研究的另一体系。研究还发现,通过构造五价元素进行B位替代,可大幅度提高材料的压电常数,尤其是平面机电耦合系数。另外,本项目对(Bi0.5Na0.5)TiO3、BaTiO3无铅压电陶瓷体系也做了一定的研究,取得了一些较好的研究结果。
英文主题词Lead-free piezoceramics; Temperature stability;piezoelectric strain constant;morphotropic phase boundary