晶粒尺寸对细晶钛酸钡陶瓷介电、压电和铁电性能的影响

• 作者: 姚英邦 李丹丹 梁波 路标 邹艺轩 陶涛 鲁圣国 黄咏安
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 钛酸钡 晶粒尺寸 两步烧结 介电 压电 铁电
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 767-772
• 页数: 6页
• 分类号: TQ174
• 字数: 2716字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20170289

摘要

以采用水热法制备的BaTiO3粉体作为原料,利用普通烧结法和两步烧结法制备出晶粒尺寸为0.25~10.15μm的BaTiO3陶瓷,研究了晶粒尺寸效应对BaTiO3陶瓷的介电、压电以及铁电性能的影响.结果表明:BaTiO3陶瓷的四方相含量随着陶瓷晶粒尺寸的增大而增加;当晶粒尺寸在1μm以上时,室温相对介电常数(ε')和压电系数(d33)随着晶粒尺寸的减小而增大,并在晶粒尺寸为1.12μm时分别达到最大值5628和279 pC/N,然后两者随着晶粒尺寸的进一步减小而迅速下降.BaTiO3陶瓷的剩余极化强度Pr随晶粒尺寸的增大而提高,而矫顽场Ec却呈现出相反的趋势.晶粒尺寸对介电性能和压电性能的影响是由于90°电畴尺寸和晶界数量的变化.晶粒的晶体场和晶粒表面钉扎作用的变化影响了电畴,进而改变电滞回线.