Mn掺杂对0.77NaNbO3-0.23BaTiO3铁电陶瓷电卡性能的影响

摘要：

电卡制冷基于电卡效应,由于其能量转换效率高、环境友好、体积小易于集成等优势,被认为是新一代高效制冷技术,已成为铁电领域新兴研究热点之一.本工作采用传统固相反应法制备了 0.77NaNbO3-0.23BaTiO3+wMn(w=0、0.2％、0.4％、0.6％,质量分数)电卡陶瓷样品,研究了不同Mn掺杂量对0.77NaNbO3-0.23BaTiO3陶瓷的物相组成和微观形貌,测量了不同Mn掺杂量样品的介温谱、电滞回线和电卡效应.结果表明:适量Mn掺杂陶瓷样品可以促进晶粒的致密化、提高介电常数和饱和极化强度、并显著提升其电卡效应,当掺杂量w=0.4％时,室温下样品的温变值ΔT由0.09K提升到0.39K,熵变值ΔS由 0.17 J·kg-1·K-1 提升到 0.71 J·kg-1·K-1,电卡强度 ΔT/ΔE=0.13×10-6 K·m·V-1,ΔS/ΔE=0.24×10-6 J·m·kg-1·K-1·V-1(E=30kV·cm-1),由此可知,0.77NaNbO3-0.23BaTiO3+0.4％Mn陶瓷是一种具有应用前景的电卡制冷材料.

关键词：铌酸钠基陶瓷、电卡效应、锰掺杂、介电常数

所属期刊栏目：50

分类号：TU528.2(建筑材料)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3199-3205