Sb掺杂对0.96(K0.49Na0.51)(Nb0.97-xTa0.03Sbx)O3-0.04Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5ZrO3无铅压电陶瓷结构与电性能的影响研究

人工晶体学报 ›› 2016, Vol. 45 ›› Issue (1): 47-52.

Sb掺杂对0.96(K0.49Na0.51)(Nb0.97-xTa0.03Sbx)O3-0.04Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5ZrO3无铅压电陶瓷结构与电性能的影响研究

沈万程;沈宗洋;李月明;王竹梅;骆雯琴;宋福生;谢志翔

景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院,江西省先进陶瓷材料重点实验室,景德镇333403

出版日期:2016-01-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(51262011);江西省科技支撑计划项目(20132BBE50014);江西省高等学校科技落地计划项目(KJLD13076);江西省青年科学家“井冈之星”培养对象计划项目(20142BCB23020);江西省研究生创新基金(YC2014-S302)

Effect of Sb Doping on the Structure and Electrical Properties of 0.96(K0.49Na0.51)(Nb0.97-xTa0.03Sbx)O3-0.04Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5ZrO3 Lead-free Piezoelectric Ceramics

SHEN Wan-cheng;SHEN Zong-yang;LI Yue-ming;WANG Zhu-mei;LUO Wen-qin;SONG Fu-sheng;XIE Zhi-xiang

Online:2016-01-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用固相法制备了0.96(K0.49 Na0.51)(Nb0.97-xTa0.03Sbx) O3-0.04Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5ZrO3(0.96KNNTSx-0.04BNKZ,x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)无铅压电陶瓷,研究了Sb掺杂量对0.96KNNTSx-0.04BNKZ陶瓷相结构、微观结构和电性能的影响规律.X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)分析结果表明:0.96KNNTSx-0.04BNKZ陶瓷具有纯钙钛矿结构,随着Sb掺杂量x的增加,陶瓷由正交-四方两相共存逐渐转变为四方相,在x≤0.01时,陶瓷为正交-四方两相共存的多型相转变(Polymorphic Phase Transition,PPT)结构,而当x≥0.02时,陶瓷则转变为四方相结构.在PPT向四方相转变的组成边界x=0.02处,陶瓷具有优异的电性能:压电常数d33=345 pC/N,机电耦合系数kp=39.2;,机械品质因数Qm=51,介电常数ε33T/ε0=1520,介电损耗tanδ =2.7;,剩余极化强度Pr=15.4 μC/cm2,矫顽场Ec =1.09kV/mm,居里温度Tc=275℃.

中图分类号:

TQ174

沈万程;沈宗洋;李月明;王竹梅;骆雯琴;宋福生;谢志翔. Sb掺杂对0.96(K0.49Na0.51)(Nb0.97-xTa0.03Sbx)O3-0.04Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5ZrO3无铅压电陶瓷结构与电性能的影响研究[J]. 人工晶体学报, 2016, 45(1): 47-52.

SHEN Wan-cheng;SHEN Zong-yang;LI Yue-ming;WANG Zhu-mei;LUO Wen-qin;SONG Fu-sheng;XIE Zhi-xiang. Effect of Sb Doping on the Structure and Electrical Properties of 0.96(K0.49Na0.51)(Nb0.97-xTa0.03Sbx)O3-0.04Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5ZrO3 Lead-free Piezoelectric Ceramics[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2016, 45(1): 47-52.

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