LiTaO3掺杂对K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷性能的影响

功能材料, 2007, 38(11): 1810-1813.

LiTaO3掺杂对K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷性能的影响

吴浪 ^1, , 肖定全 ^2, , 赁敦敏 ^3, , 朱建国 ^4, , 余萍 ^5, , 李香 ^6, , 孙勇 ^7, , 庄严 ^8, , 魏群 ^9,

1.四川大学材料科学与工程学院,四川,成都,610064;西南科技大学,材料科学与工程学院,四川,绵阳,621010

2.四川大学材料科学与工程学院,四川,成都,610064

3.四川大学材料科学与工程学院,四川,成都,610064

4.四川大学材料科学与工程学院,四川,成都,610064

5.四川大学材料科学与工程学院,四川,成都,610064

6.四川大学材料科学与工程学院,四川,成都,610064

7.四川大学材料科学与工程学院,四川,成都,610064

8.广州杰赛科技发展有限公司,广东,广州,510310

9.广州杰赛科技发展有限公司,广东,广州,510310

基金项目: 重大国际合作资助(50410179) 高等学校博士学科点专项科研项目(20030610035) 国家自然科学基金(50572066)

关键词：碱金属铌酸盐 , 无铅压电陶瓷 , 压电性能 , 铁电性能

Effects of LiTaO3 addition on electric properties of K0.5Na0.5NbO3 ceramics

采用传统陶瓷工艺制备了LiTaO3掺杂的K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷(记为KNN+xLT,x=0～8%(摩尔分数)),并研究了陶瓷的晶相、显微结构和压电、铁电等性能.研究结果表明,KNN+xLT陶瓷的正交相-四方相准同型相界(MPB)位于4%＜x＜6%处.随着LiTaO3含量的增加,陶瓷的正交→四方结构相变温度(TO-T)向低温方向移动,而四方→立方结构相变温度(Tc)向高温方向移动.陶瓷的压电常数d33和机电耦合系数kp随LiTaO3含量的增加均先增大后减小,而剩余极化强度Pr则随之逐渐减小,矫顽场Ec逐渐增大.当x=6%时,陶瓷具有较好的压电和铁电性能:d33=190pC/N,kp=40.0%,Pr=22.0μC/cm2,Ec=1.78kV/mm,Tc=440℃.该体系陶瓷具有较高的压电常数和比较大的平面机电耦合系数,是一种应用前景良好的压电铁电材料.

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