杨庆
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江向平
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余祖灯
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涂娜
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陈超
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陈燕
人工晶体学报
采用传统固相法制备了Bi4Ti3O12 +0-91wt％Nb2O5+xwt％ SrCO3(BTNO-Sr,0.00≤x≤1.50)层状压电陶瓷,研究了Sr掺杂对BTNO系陶瓷微观结构与电性能的影响.结果表明所有样品均为单一的铋层状结构相陶瓷.适量引入Sr能使BTNO系陶瓷的晶粒尺寸细化与均一,表现出介电弥散性,并改善其压电、机电和铁电性能.当x=0.50时,样品性能最佳:相对密度p=98.8％,压电常数d33=22 pC/N,平面机电耦合系数kp=9.5％,机械品质因子Qm =4462,剩余极化强度Pr=13.01μC/cm2,居里温度Tc=620℃.此外,介电性能和热稳定性能研究显示材料x=0.50具有好的压电稳定性,适合于制备高温高频压电器件.
关键词:
压电陶瓷
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微观结构
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机电性能
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Bi4Ti3O12
江向平
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杨庆
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陈超
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涂娜
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余祖灯
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李月明
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01169
采用固相法(成型压力～12MPa)获得了Nb改性的Bi4Ti3O12(BIT+xmol%Nb2O5)层状压电陶瓷.研究发现随着Nb2O5含量的增加,a-b面取向的晶粒逐渐增多,晶粒尺寸愈细化与均匀.Nb2O5的引入明显降低了BIT系列陶瓷的导电率和介电损耗,提高了陶瓷的相对密度,压电与机电性能.适量Nb2O5(x＝4.00)掺杂时,陶瓷的电导率(～10-13S/cm)比纯 BIT的降低了2个数量级,且该陶瓷的相对密度ρ＝98.7%,tanδ＝0.23%,d33=18pC/N,Qm=2804,kp=8.1%,kt=i8.6%,Np=2227Hz·m,Nt=2025Hz·m.BIT+xmol%Nb2O5(x=4.00)陶瓷在600℃经退极化处理后,其d33基本保持不变(～17pC/N),表明该材料在高温器件领域具有良好的应用前景.
关键词:
压电陶瓷
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微观结构
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机电性能
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Bi4Ti3O12
