钛酸镁MgTiO3/钛酸铋基钙钛矿相热敏陶瓷

钛酸镁MgTiO3/钛酸铋基钙钛矿相热敏陶瓷

 产品：

钙钛矿复合氧化物纳米晶体胶

含镧鲺钛矿型复合氧化物

锰酸镧钙钛矿型复合氧化物

含镧/氧化铈-钛铁矿复合物

钙钛矿-锶钛矿-钠镧钛矿复合物

钙钛矿型铌/钛酸盐复合光催化剂

钙钛矿型复合氧化物镍酸镧光催化

镍酸镧钙钛矿氧化物薄膜

 钛酸铋钠基钙钛矿型无铅压电陶瓷性能与机理研究

        【摘要】：压电陶瓷作为一类重要的电子功能材料,应用于医学、声学、机械、电子、自动化等领域。当前对电子产品的环境友好性要求日益迫切,压电陶瓷的无铅化是未来的研究方向。钛酸铋钠基钙钛矿型压电陶瓷被认为是较具应用前景的无铅压电材料之一,具备其它无铅压电陶瓷体系无法媲美的优点,例如高场致应变、高振速下好的性能稳定性、的可重复性、易于大规模制备等。但是,钛酸秘钠基无铅压电陶瓷体系较低的退极化温度了其应用范围。以钛酸铋钠基钙钛矿型无铅压电陶瓷为研究对象,探索其退极化温度、场致应变以及优化大功率应用性质的方法。系统研究了缺陷、离子替代以及晶粒尺寸对钛酸铋钠基无铅压电陶瓷的相结构、介电、铁电、压电性能及其温度稳定性等的影响。研究了不同热处理工艺对 0.94(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.06BaTiO3(BNT-6BT)无铅压电陶瓷退极化温度的影响。通过对变温介电和变温场致应变的研究,发现淬火工艺使BNT-6BT陶瓷的退极化温度从96℃至136℃。通过X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、电子顺磁共振谱(Electron paramagnetic resonance,EPR)等测试表明,陶瓷中的氧空位缺陷是退极化温度的内在机制;淬火工艺在陶瓷中引入氧空位缺陷,其对铁电畴壁具有钉扎作用,使陶瓷可以在更宽的温度范围内保持铁电性,进而了退极化温度。基于上述退极化温度的氧空位缺陷机制,研究了 0.8(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.2(Bi0.5K0.5)TiO3(BNT-BKT)体系中具有氧缺陷的组元BaInO2.5(BaIn)的引入对陶瓷退极化温度、铁电及压电等性能的影响。变温介电谱表明,含氧缺陷组元的引入,了退极化温度,较高可90℃;同时也了压电常数。变温复阻抗的研究说明了活化能与氧缺陷组分含量的关系。利用组分替代的方法,在铁电体BNT-BT中引入组元(Bi0.5Na0.5)(Mn1/3Nb2/3)O3(BNMN),成功制备了 BNT-BT-BNMN三元弛豫铁电体,随着BNMN引入含量的,其铁电性和压电性变化。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)测试确定了 BNT-BT-xBNMN三元体系的准同型相界(Morphotropic Phase Boundary,MPB)为 x=0.005-0.02 之间,在 x=0.02 组分具有较高压电常数150pC/N。在x=0.0275组分获得了 0.28%的场致应变,与未替代组分相比了约一倍。采用非化学计量比的方法,研究了在 0.88(Bi05Na0.5)TiO3-0.08(Bi0.5K0.5)TiO3-0.04(Bi0.5Li0.5)TiO3(BNT-BKT-BLT)三元陶瓷中引入过量的低熔点易挥发元素K、Na对陶瓷的微观结构、大功率性质以及温度稳定性等的影响。发现过量的K、Na了晶粒尺寸的长大,与未过量体系相比,晶粒尺寸增长了约10倍。阻抗谱和变温介电谱的测试表明,晶粒尺寸较大的体系具有更高的机械因数和温度稳定性。随后,在K、Na过量体系中加入Mn02,引入了缺陷偶极子,进一步了陶瓷的机械因数及温度稳定性。

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