复合离子(NaCe)取代SrBi4Ti4O15陶瓷的介电、铁电、压电特性研究

摘要：

利用普通陶瓷工艺制备了A位复合离子(NaCe)取代的Sr1-x(NaCe)x/2Bi4Ti4O15(x=0.00～0.20)压电陶瓷,研究了(NaCe)对SrBi4Ti4O15(SBT)陶瓷的介电、铁电和压电特性的影响.研究表明,复合离子(NaCe)的取代降低了SBT陶瓷的介电损耗tanδ,降低了SBT陶瓷的矫顽电场Ec,提高了SBT陶瓷的压电系数d33.纯的SBT压电陶瓷的矫顽场Ec=94Kv/cm,复合离子(NaCe)取代的SBT-NaCe(x=0.10)陶瓷的矫顽场Ec=70Kv/cm.随着复合离子(NaCe)含量的增加,SBT的压电性能先增加,然后减小.在x=0.10组分处,SBT-NaCe(x=0.10)陶瓷具有最大的压电系数d33=28Pc/N,约为纯的SBT陶瓷压电系数(d33约15Pc/N)的两倍,其居里温度TC为510℃.复合离子(NaCe)取代SBT陶瓷压电性能的提高归因于复合离子(NaCe)的取代降低了SBT压电陶瓷的矫顽电场,使得SBT压电陶瓷更容易极化,从而发挥其潜在的压电性能.同时,压电性能的提高还归因于复合离子(NaCe)的取代降低了SBT压电陶瓷的介电损耗和漏电流.材料的退火实验表明:复合离子(NaCe)取代的SrBi4Ti4O15压电陶瓷在400℃以下具有较好的压电性能温度稳定性.

关键词：钛酸铋锶、无机非金属材料、无铅压电陶瓷、铁电体、介电特性、压电系数

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分类号：TM282(电工材料)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51872166;山东大学基本科研业务费专项资金资助2016JC036,2017JC032

在线出版日期：2019-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：34-39