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含铋层状结构陶瓷CaBi₂Nb₂O₉的A位掺杂改性研究

宗立超 , 曾江涛 , 赵苏串 , 阮伟 , 李国荣

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11531

利用固相反应法合成了Ca_1-x(KLa)_x/2Bi₂Nb₂O₉(x=0~0.20)(xKLaCBNO)铋层状陶瓷, 分析不同KLa掺杂量对CaBi₂Nb₂O₉(CBNO)基陶瓷微观结构、介电、压电及电导性能的影响. XRD分析表明KLa的引入未改变CBNO陶瓷的单相结构. SEM和介电系数温度谱结果分别显示, KLa掺杂量的增加, 细化尺寸趋于一致, 而居里温度(T_c)从943℃降低至875℃, 其峰值介电常数减小、峰值介电损耗增大. 当掺杂量x=0.1时, 样品的高温电阻率较纯CBNO显著升高, 压电系数d₃₃由5.2 pC/N提高到15.8 pC/N, 居里温度高达870℃, 说明A位(KLa)掺杂改性后的CBNO陶瓷在高温传感器等领域具有潜在的应用前景.

关键词: 压电陶瓷; 掺杂; 压电系数; CaBi₂Nb₂O₉

含铋层状结构陶瓷CaBi2Nb2O9的A位掺杂改性研究

宗立超 , 曾江涛 , 赵苏串 , 阮伟 , 李国荣

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11531

利用固相反应法合成了Ca1-x(KLa)x/2Bi2Nb2O9(x=0～0.20)(xKLaCBNO)铋层状陶瓷,分析不同KLa掺杂量对CaBi2Nb2O9(CBNO)基陶瓷微观结构、介电、压电及电导性能的影响.XRD分析表明KLa的引入未改变CBNO陶瓷的单相结构.SEM和介电系数温度谱结果分别显示,KLa掺杂量的增加,细化尺寸趋于一致,而居里温度(Tc)从943℃降低至875℃,其峰值介电常数减小、峰值介电损耗增大.当掺杂量x=0.1时,样品的高温电阻率较纯CBNO显著升高,压电系数d33由5.2pC/N提高到15.8pC/N,居里温度高达870℃,说明A位(KLa)掺杂改性后的CBNO陶瓷在高温传感器等领域具有潜在的应用前景.

关键词: 压电陶瓷 , 掺杂 , 压电系数 , CaBi2Nb2O9

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