0.96(K0.49Na0.51-xLix)(Nb0.97Ta0.03)O3-0.04Bi0.5Na0.5ZrO3无压电陶瓷的结构与电性能

摘要：

采用固相法制备0.96(K0.49Na0.51-xLix)(Nb0.97Ta0.03)O3-0.04Bi0.5Na0.5ZrO3(0.96KNNTLx-0.04BNZ,x=0.00,0.01,0.02,0.03,0.04)无铅压电陶瓷,研究Li掺杂量对0.96KNNTLx-0.04BNZ陶瓷相结构、微观形貌和电性能的影响.结果表明:0.96KNNTLx-0.04BNZ陶瓷为纯钙钛矿结构,随着Li掺杂量x的增加,陶瓷由正交-四方两相共存逐渐转变为四方相.在x≤0.01时,陶瓷为正交-四方两相共存的多型相转变(polymorphic phase transition,PPT)结构;当x≥0.02时,陶瓷转变为四方相结构.在PPT向四方相转变的组成边界(x=0.02)处,陶瓷具有优异的电性能:压电常数d33=335 pC/N,机电耦合系数kp=38.40％,机械品质因数Qm=43,介电常数εT33/ε0=1 350,介电损耗tanδ=2.70％,剩余极化强度Pr=23.50 μC/cm2,矫顽场Ec=1.52 kV/mm,Curie温度TC=325℃.分析了组成x=0.02的陶瓷在不同温度和不同频率下的交流阻抗谱,表明晶粒和晶界对电传导机制共同起作用,介电弛豫激活能与高温下氧空位移动的激活能相吻合,Erelax=1.15 eV.

关键词：无铅压电陶瓷、铌酸钾钠、锆酸铋钠、多型相转变、阻抗谱

所属期刊栏目：44

分类号：TQ174

资助基金：国家自然科学基金51262011;江西省科技支撑计划20132BBE50014;江西省高等学校科技落地计划KJLD13076;江西省青年科学家“井冈之星”培养对象计划20142BCB23020;江西省研究生创新基金YC2014-S302

在线出版日期：2016-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：367-374