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K改性的BNT-BZT压电陶瓷制备与性能研究

Preparation and Properties of K Doped（Bi,Na）TiO3-Ba（Zr,Ti）O3 Lead-Free Piezoelectric Ceramic

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【作者】 王保卫； 褚祥诚； 李恩竹； 李龙土； 桂治轮；

【Author】 Wang Baowei,Chu Xiangcheng,Li Enzhu,Li Longtu,Gui Zhilun(Tsinghua University,Beijing 100084,China)

【机构】 清华大学材料科学与工程系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室； 清华大学材料科学与工程系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室 北京100084； 北京100084；

【摘要】 无铅压电陶瓷是压电材料中一个重要的研究方向,为了能够取代目前广泛应用的含铅材料,需要进一步提高无铅陶瓷材料的各项性能,尤其是压电性能。BNT-BZT系陶瓷是钛酸铋钠(BNT)和锆钛酸钡(BZT)两相形成的固溶体,在BNT-BZT陶瓷体系中,富BNT和低Zr含量的区域存在准同型相界,在相界附近可以得到性能优良的无铅压电陶瓷,其性能d33大约150pC/N,居里温度在240℃左右,介电常数大约900。在BNT-BZT相界点处掺杂K离子,研究了K改性的BNT-BZT体系陶瓷的微观结构与性能。实验结果表明,d33达到165pC/N;居里温度达到270℃;烧结中出现了玻璃相,预烧温度和烧结温度相对于原体系都有适当降低。

【Abstract】 Microstructure,dielectric and piezoelectric properties of the morphotropic phase boundary composition in the system of K doped BNT-BZT have been investigated.The conventional processing method has been used to prepare the samples.A relatively high piezoelectric constant d33 of 165 pC/N and a Curie temperature of 270℃ have been obtained.In case of K addition,the sintering temperature decreases.Meanwhile these dielectric and piezoelectric properties make this composition a promising candidate as a lead-free piezoelectric ceramics.

【关键词】 无铅压电陶瓷； 钛酸铋钠； 锆钛酸钡； 改性；
【Key words】 lead-free piezoelectric ceramic； bismuth sodium titanate； barium zirconate titanate；
【基金】 国家自然科学基金(50505021,10676015);北京市科技新星计划(2006B56)
  • 【文献出处】 稀有金属材料与工程 ,Rare Metal Materials and Engineering , 编辑部邮箱 ,2007年S1期
  • 【分类号】TQ174.75
  • 【被引频次】1
  • 【下载频次】340
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