复合离子(W0.5Mg0.5)4+掺杂BNBT陶瓷的微结构及低场/高场压电性能

摘要：

采用固相烧结法制备了(W0.5Mg0.5)4+复合离子掺杂的(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06Ti1-x(W0.5Mg0.5)xO3(BNBT-xWM)无铅陶瓷,研究了(W0.5Mg0.5)4+复合离子掺杂量对BNBT陶瓷的表面形貌、微观结构,以及铁电、应变、压电、介电等电学性能的影响.结果表明:(W0.5Mg0.5)4+复合离子进入了BNBT陶瓷的B位并形成了单一的钙钛矿结构,且陶瓷样品晶界清晰,结构致密.(W0.5Mg0.5)4+掺杂增大了剩余极化强度和饱和极化强度.(W0.5Mg0.5)4+复合离子的掺杂使电致应变曲线由蝴蝶形变为嫩芽形,在x=0.03时获得0.429％(质量分数)的高电致应变响应,d33*的最大值为833.1 pm/V,其外加高场仅有60 kV/cm.在x=0.02时其低场小信号的压电性能d33有235 pC/N.BNBT-xWM陶瓷的介电常数随着掺杂含量的增多逐渐降低且平坦化,同时向弛豫铁电体转变.

关键词：钛酸铋钠、钛酸钡、钨镁复合离子、压电、应变、介电

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分类号：TQ174

资助基金：国家自然科学基金61741105, 11664006;广西自然科学基金2017GXNSFDA198024, 2016GXNSFAA380069

在线出版日期：2019-12-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1704-1710