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《铌酸钠钾基压电陶瓷的结构与性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、中国计量学院学报JournalofChinaUniversityofMetrology【文章编号】1()()4・1540(2009)0卜0()眇()3锐酸钠钾基压电陶瓷的结构与性能研究周云,蒋魁强,王珊珊,王军辉(中国计量学院理学院,浙江杭州31()()⑻【摘要】采用传统的固相反应合成法制备了结构较为致密的0.9(Ko.5Nao.5)Nb03-0.ILiSbOs(KNN-LS)无铅压电陶瓷,研究了其相结构、圧电、介电、损耗以及铁电性质.常温下的压电陶瓷具备四方钙钛矿结构,具冇较高的压电系数亦=131pC/N和低的介电损耗=0.09(10kHz)等优点.另外,常温下的KNN-LS陶瓷存在着较为饱
2、满的电滞回线,其剩余极化率Pr为16.1UC/cm2,矫顽场为£?=14.8kV/cm.性能较KNN压电陶瓷有了较大的提高.【关键词】无铅斥电陶瓷;床电性能;介电性能:狹电性能【中图分类号】TM282【文献标识码】AAstudyonthepreparationandpropertiesof0.9(Ko.5l>ho.5)NbO3・O.lLiSbChlead-freepiezoelectricceramicsZHOUYunJIANGKui-qiang,WANGShatrshan,WANGJuirhui(CollegeofSciences,ChinaJiliangUniversity,Hangzho
3、u310018,China)Abstract:Lead-freepiezoelectricceramics,withthenominalcompositionof0.9(K).5Nao.5)-NbOs-0.ILiSbO?,weresynthesizedbyconventionalsolid-statesintering.Thephasestructure,piezoelectric,dielectricconstant,thelosstangentandferroelectricpropertieswerecharacterized・Theceramicsaresingleperovskite
4、phasewithtetragonalstructure・Highpiezoelectricconstant(ch3=131pC/N)andlowdielectriclosstai6=0.09(1()kHz)canbeobtainedfromtheceramics・TypicalferroelectricpolarizationhysteresisloopscanbeobtainedfromtheceramicswiththeremnantpolarizationPr=16・1UC/cm2andthecoerciveelectricfield&=14.8kV/cm.Thesepropertie
5、saresuperiortothoseofthepureKNNceramics・Keywords:leacFfreepiezoelectricceramics;piezoelectricproperty;dieleclricproperty;ferroelectricproperty【收稿日期】2009-01-09【作者简介】周云(1976-),男•安徽广徳人,讲师•主要研究方向为名铁性材料.压电陶瓷Pb(Zr,Ti)Os(PZT)在电子元器件中占据主要地位,这主要归咎于它的机电耦合系数高、压电活性大、机械品质因数大等很多优点.然而PZT的主要成分是对人体和环境有害的PbO,由于环境保护的需要
6、,急需使用无铅压电陶瓷來替代它.因此,越來越多的人把目光集中在诸如(Nao.sBio.s)TiOs(简称NBT),(K).sNao.s)NbCM简称KNN)和KNN固熔体的研究中.碱金属锯酸盐(K).5Nao.5)NbO3(简称KNN)是无铅压电陶瓷之一,因其高的压电性和良好的铁电性受到了国内外学者的高度关注,因而开展了大量的研究.但是,使用传统周相反应烧结技术得到的KNN,其致密性是很差的・1962年Jaeger等采用热压烧结的方法改进了制备工艺⑴,使得KNN的压电性能得到了很大的提高,然而,其值也仅仅是达到了100pC/N.近年来,采用以KNN为棊,添加少量的Li,Sb,Ta之类的元索,通
7、常添加的有LiSbOj,LiNbOa,LiTaO3等物质.这些元索添加之厉的KNN固熔体极人地改良了KNN的各项性能,尤其是压电性能得到了很人的提高.在这当中,以KNN为基,低掺杂LiSbCh所制备的固溶体,近来得到了广泛的研究⑵.在本文屮,我们采取了固相反应法2糾制备了以KNN为基,低掺杂LiSbO3所制备的固溶体0.9(Ko.5Nao,5)Nb03-0.ILiSbO?(KNN-LS),研究了其