铋掺杂对(Na0.5K0.5)NbO3无铅压电陶瓷性能的影响

稀有金属材料与工程, 2007, 36(z1): 452-455.

铋掺杂对(Na0.5K0.5)NbO3无铅压电陶瓷性能的影响

刘代军 ^1, , 杜红亮 ^2, , 唐福生 ^3, , 罗发 ^4, , 周万城 ^5, , 屈绍波 ^6,

1.西北工业大学,凝固技术国家重点实验室,陕西,西安,710072

2.西北工业大学,凝固技术国家重点实验室,陕西,西安,710072

3.西北工业大学,凝固技术国家重点实验室,陕西,西安,710072

4.西北工业大学,凝固技术国家重点实验室,陕西,西安,710072

5.西北工业大学,凝固技术国家重点实验室,陕西,西安,710072

6.西安交通大学,电子材料与器件研究所,陕西,西安,710049

基金项目: 国家自然科学基金(90305016) 西北工业大学校科研和教改项目(CZ200609)

关键词： (Na0.5K0.5)NbO3 , 无铅压电陶瓷 , 压电性能 , Bi2O3

Effects of Bi2O3-Doping on the Properties of (Na0.5K0.5)NbO3 Lead-Free Piezoelectric Ceramics

采用传统陶瓷工艺制备了掺铋(Na0.5K0.5)NbO3(NKN)无铅压电致密陶瓷,研究了Bi2O3对(Na0.5K0.5)NbO3晶体结构和压电性能的影响.结果表明:当Bi2O3含量小于0.7%(质量分数,下同)时,能得到具有纯钙钛矿结构的NKN基陶瓷,其烧结温度随着Bi2O3掺杂量的增加而升高,试样密度与纯NKN陶瓷相比有显著提高.(Na0.5K0.5)NbO3压电常数d33,机电耦合系数kp,kt随Bi2O3含量的增加先升高而后降低,并在x=0.5%时达到最大值,而且机械品质因子Qm大大提高.当Bi2O3掺杂量为0.5%时,(Na0.5K0.5)NbO3无铅压电陶的密度达4.46g/cm3,表现出优异的压电性能,d33=138pC/N,kp=46%,kt=44%,tanδ=2.9%,εr=466和Qm=167.

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