取向多孔钛酸钡基陶瓷的介电与压电性能

• 作者: 周科朝 张妍 鲍寅祥 黄伯云
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 钛酸钡基 无铅压电陶瓷 取向孔道 压电优值系数 多孔陶瓷
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 页码范围: 3136-3143
• 页数: 8页
• 分类号: TB34
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2020.11.016

摘要

采用冷冻浇注法制备取向多孔0.5Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3(BCZT)压电陶瓷.研究结果表明:制得的压电陶瓷材料孔隙率为18％～44％,取向孔道的层间距随孔隙率的减少而增加,最大为25μm.由于电场局部集中,相同电场条件极化后的取向多孔BCZT整体极化效率降低,因此,剩余极化强度随孔隙率的增加而降低,适量的孔隙(孔隙率<20％)有利于电畴翻转降低矫顽场,孔隙数的增加会提高未极化区域,从而提高矫顽场.取向多孔BCZT陶瓷的相对介电常数随频率增加而降低,当孔隙率从18％增加到44％时,相对介电常数从1806降低到1097,介电损耗从0.008升高到0.014,居里温度随孔隙率增加从致密体的106℃增大到119℃.静水压电荷系数dh却随着孔隙率的增加从33 pC/N增加到148 pC/N,由于多孔结构介电常数随孔隙率增加而降低,大幅提高了静水压电压系数gh和静水压优值dh·gh,gh从3.8 mV?m/N提高到14.7 mV?m/N,dh·gh从0.14×10-12 m2/N提高到2.17×10-12 m2/N.取向多孔BCZT陶瓷具有与铅基压电材料相当的压电性能,在压电传感器、压电水声换能器等领域具有巨大的应用潜力.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周科朝		294	2609	23.0	37.0
2	黄伯云		607	8891	43.0	60.0
3	鲍寅祥		3	6	1.0	2.0
4	张妍		10	12	2.0	3.0