铈掺杂PZN-PZT三元系压电陶瓷的烧结特性研究

摘要：

采用传统的固相反应法制备了掺杂0.2 wt.％CeO2的0.3Pb(Zn1/3 Nb2/3)O3-0.7Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(0.3PZN-0.7PZT-0.2Ce)三 元系压 电陶瓷,并研 究 了烧 结温度(1190～1260℃)对其相结构、微观形貌以及电学性能的影响.XRD和SEM分析发现:所有烧结样品均呈纯的钙钛矿相结构,随着烧结温度的升高,陶瓷样品的相结构从三方相逐渐转变为四方相,1230℃烧结得到的样品由三方相和四方相共存;当烧结温度高于1230℃过后,晶粒开始显著长大,直至液相始出现.介电温谱研究证实:随着烧结温度的升高,0.3PZN-0.7PZT-0.2Ce陶瓷的居里温度(TC)逐渐升高而介电损耗因子(tan δ)逐渐降低,1230℃烧结得到的样品介电常数(εr)最大而温度系数(TKε)最小.压电性能以及谐振-反谐振测试表明:提高烧结温度有助于提升陶瓷的压电性能(d33)和机电耦合性能(kp),但过高的烧结温度(1260℃)也会使得性能恶化.综合来看:1250℃烧结得到的样品电学性能最佳:TC=293℃,d33=515 pC/N,kp=67％,εr=2493,TKε(120℃)=6.22×10-3/℃,tanδ=0.017.

关键词：PZN-PZT、烧结温度、相结构、压电性能、介电性能

所属期刊栏目：44

分类号：TB383(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金11702037

在线出版日期：2023-05-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：57-66