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

• 作者: 宋福生 李月明 沈万程 沈宗洋 王竹梅 骆雯琴
• 来源期刊: 硅酸盐学报
• 学科: 工学
• 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
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 页码范围: 367-374
• 页数: 8页
• 分类号: TQ174
• 语种: 中文
• DOI: 10.14062/j.issn.0454-5648.2016.03.03

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.