LiF掺杂对BiFeO3-BaTiO3陶瓷结构、 铁电和压电性能的影响

• 作者: 何秀将 王昕阳 何新华 王歆 卢振亚 华南理工大学材料科学与工程学院
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: BiFeO3-BaTiO3 无铅 LiF掺杂 压电性能 铁电性能
• 年，卷（期）: 2023,（6）
• 页码范围: 46-51
• 页数: 6页
• 语种: 中文

摘要

采用固相反应法制备0.7BiFeO3-0.3BaTiO3+0.35%(摩尔分数，下同)MnO2+x%LiF(BF-BT-MN-xLF)压电陶瓷。采用XRD,SEM,铁电测试系统和精密阻抗分析仪测试陶瓷的物相组成、显微结构和铁电、压电性能。结果表明：LiF掺杂加强晶格畸变，促进烧结和晶粒生长，改善压电性能的温度稳定性。Li+和F-不等价取代A/B位产生的复合缺陷偶极子，转向速度滞后于外加电场的变化，导致电滞回线呈现夹持现象。同时，对BF-BT-MN-xLF陶瓷的退极化行为以及居里温度变化的研究表明，LiF掺杂显著提高陶瓷的居里温度Tc和退极化温度Td,Tc和Td分别由500℃和410℃(x=0)升高到550℃和505℃(x=0.50)。当LiF掺杂量为0.50%时，在860～1020℃温度范围内烧结的陶瓷始终保持较高的压电系数，d33=176～202 pC/N。x=0.50的陶瓷样品在960℃烧结表现出最佳的压电性能：d33=202 pC/N,kp=34%,Tc≈550℃,Td1≈505℃。