CuO掺杂对KNN-BNZ无铅压电陶瓷性能的影响

人工晶体学报, 2016, 45(5): 1235-1240.

CuO掺杂对KNN-BNZ无铅压电陶瓷性能的影响

张金平 ^1, , 蔡艳艳 ^2, , 王二萍 ^3, , 高景霞 ^4, , 李慧 ^5, , 李亚林 ^6,

1.黄河科技学院信息工程学院,郑州,450006

2.黄河科技学院信息工程学院,郑州,450006

3.黄河科技学院信息工程学院,郑州,450006

4.黄河科技学院信息工程学院,郑州,450006

5.黄河科技学院信息工程学院,郑州,450006

6.河南工程学院资源与环境学院,郑州,451191

基金项目: 河南省高等学校重点科研项目(15A610010) 郑州市科技局项目(20130679,20130685,20140756,20140615,20150237,121PYFZX178) 河南省教育厅自然科学计划项目(14B510007,14B510005)

关键词：无铅压电陶瓷 , CuO掺杂 , 压电性能

Effects of CuO Dopping on the Properties of KNN-BNZ Lead-Free Piezoelectric Ceramics

Keywords： lead-free piezoelectric ceramic , CuO doping , piezoelectric property

采用传统固相反应法制备了0.97K05Na0.5NbO3-0.03Bi0.5Na0.5ZrO3+xmo1％ CuO (0.97KNN-0.03BNZ+xCu)无铅压电陶瓷.研究不同CuO掺量(x=0、0.5、1、2、3和4)对0.97KNN-0.03BNZ陶瓷的显微结构和电学性能的影响.结果表明:CuO的掺入使材料出现“硬化”现象,机械品质因数Qm有明显提高,矫顽场显著增大.CuO的掺入量在3％时,样品的综合性能最佳:压电常数(d33)为137 pC/N,机电耦合系数(kp)为0.30,机械品质因数(Qm)为238,介电损耗(tanδ)为1.5％.另外,从SEM图片中可以看出:0.97KNN-0.03BNZ压电陶瓷材料的平均晶粒尺寸随着CuO掺入量的增加明显增大,这表明CuO有烧结助熔作用,能降低烧成温度.

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