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丝网印刷技术制备高性能织构化K_0.45Na_0.55NbO₃陶瓷

李亚利 , 惠春 , 李永祥 , 王有亮

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.11519

以片状NaNbO₃晶粒为模板, 以K₄CuNb₈O₂₃(KCN)为助烧剂, 通过丝网印刷技术制备出晶粒定向的K_0.45Na_0.55NbO₃(KNN)无铅压电陶瓷. 片状的NaNbO₃模板是以铋层状Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈为前驱物, 通过熔盐-拓扑微观反应制得. 织构化(K_0.45Na_0.55)NbO₃陶瓷的晶粒定向程度达到95%, 其定向晶粒沿丝网印刷方向平行排列, 块体的相对密度达到92%. 在平行和垂直于丝网印刷方向的两个面上, 织构化(K_0.45Na_0.55)NbO₃陶瓷表现出不同的定向程度, 且其介电、铁电和压电性能均明显优于无织构化陶瓷. 介电常数ε_r、压电系数d₃₃、机电耦合系数kp在平行于丝网印刷方向的表面上, 分别提高了75%、44%、42%; 在垂直于丝网印刷方向的表面上分别提高了35%、30%、35%. 相对于目前其它的晶粒定向技术, 丝网印刷方法既简单又高效. 

关键词: 晶粒定向 , texture , screen-printing , KNN ceramic