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CuO掺杂对KNN-LS-BF无铅压电陶瓷性能的影响

翟霞 , 王华 , 崔业让 , 袁昌来 , 许积文 , 张小文 , 周昌荣 , 江民红 , 刘心宇

采用传统固相合成法和制备工艺,在1040℃制备了{0.996 [0.95( Na0.5 K0.5)NbO3-0.05LiSbO3 ]-0.004FeBiO3}+x mol％ CuO(KNN-LS-BF+x mol％ CuO)无铅压电陶瓷,研究了CuO掺杂量对陶瓷结构和性能的影响.结果表明,CuO的低温促烧作用明显,微量CuO的掺入并没有改变陶瓷体系的相结构,但对陶瓷的压电和介电性能有明显影响.随CuO掺杂量的增加,陶瓷的d33、kp、εr均是先升高后降低,并在x=0.15时,d33、kp、εr分别达到最大值222 pC/N、0.36、1223.14;Qm也是先升高后降低,不过是在x=0.3时达到了最大值66.02.而tanδ则是先降低,在x=0.45达到最小值2.5％后又开始回升.在x=0.15时,所制备压电陶瓷有最好的综合性能:d33=222pC/N,kp=0.36,εr=1223.14,tanδ=3.3％,Qm =52.27.

关键词: 无铅压电陶瓷 , CuO掺杂 , 性能

Fe2O3掺杂(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3无铅压电陶瓷的制备与性能

崔业让 , 刘心宇 , 袁昌来 , 胡耀斌 , 马家峰 , 李文华

人工晶体学报

采用固相合成法制备了Fe2O3掺杂(Ba0.7Ca0.3) TiO3-Ba( Zr0.2Ti0.8)O3(简称BCZT)无铅压电陶瓷.借助XRD、SEM、阻抗分析仪等对该陶瓷的相组成、显微结构以及压电和介电性能进行了研究.结果表明,Fe2O3掺杂降低了BCZT无铅压电陶瓷的烧结温度并使居里温度Tc从85℃提高到95℃；当Fe2O3掺杂为0.02wt％～0.lwt％时,陶瓷样品均为ABO3型钙钛矿结构；少量Fe2O3掺杂促进了陶瓷晶粒的生长,但随着Fe2O3掺杂量进一步增加,陶瓷晶粒随之细化；当Fe2O3掺杂量为0.04wt％时,陶瓷样品具有最优综合电性能,其压电常数d33、机电耦合系数kp、机械品质因数Qm、介电损耗tanδ和介电常数εr分别为400 pC/N,0.40,51,0.023和3482.

关键词: 无铅压电陶瓷 , Fe2O3 , 压电性能 , 低温烧结

Sm₂O₃掺杂(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃-Ba(Zr_0.2Ti_0.8)O₃无铅压电陶瓷的制备与性能

崔业让 , 刘心宇 , 袁昌来 , 翟霞 , 胡耀斌 , 李若雯

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11517

采用固相合成法制备了Sm₂O₃掺杂的(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃-Ba(Zr_0.2Ti_0.8)O₃(BCZT)无铅压电陶瓷. 借助XRD、SEM等手段对该陶瓷的显微结构与电性能进行了研究. 结果表明, Sm₂O₃的掺杂降低了BCZT无铅压电陶瓷的烧结温度并使居里温度点T_c从85℃提高到95℃. 当Sm₂O₃掺杂量为0.02wt%~0.1wt%时, 样品具有典型ABO₃型钙钛矿结构. Sm₂O₃掺杂量为0.02wt%时, 所得陶瓷样品具有最优综合电性能, 其压电常数d₃₃、机电耦合系数k_p、机械品质因子Q_m、介电损耗tanδ和介电常数ε_r分别为590 pC/N、0.52、43、1.3%和3372.

关键词: 无铅压电陶瓷; Sm₂O₃; 压电性能; 钙钛矿

Sm2O3掺杂(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3无铅压电陶瓷的制备与性能

崔业让 , 刘心宇 , 袁昌来 , 翟霞 , 胡耀斌 , 李若雯

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11517

采用固相合成法制备了Sm2O3掺杂的(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2T0.8)O3(BCZT)无铅压电陶瓷.借助XRD、SEM等手段对该陶瓷的显微结构与电性能进行了研究.结果表明,Sm2O3的掺杂降低了BCZT无铅压电陶瓷的烧结温度并使居里温度点Tc从85℃提高到95℃.当Sm2O3掺杂量为O.02wt％～0.1wt％时,样品具有典型ABO3型钙钛矿结构.Sm2O3掺杂量为O.02wt％时,所得陶瓷样品具有最优综合电性能,其压电常数d33、机电耦合系数kp、机械品质因子Qm、介电损耗tanδ和介电常数εr分别为590pC/N、0.52、43、1.3％和3372.

关键词: 无铅压电陶瓷 , Sm2O3 , 压电性能 , 钙钛矿