锂和镧掺杂取代对SrBi_(2)Nb_(2)O_(9)铁电陶瓷结构及电学性能影响

为探究掺杂离子尺寸失配诱导材料晶格畸变,实现对铋层状基铁电陶瓷电学性能的精准调控,文中以传统固相法制备Sr_(1-x)(LiLa)x/2 Bi_(2)Nb_(2)O_(9)(SBN-x LiLa,x=0,0.1,0.3,0.5)陶瓷。采用X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜对结构及形貌表征;SBN-x LiLa为正交单相结构且晶粒均为典型片状结构。采用Agilent 4294A阻抗分析仪、准静态测试仪和铁电分析仪等进行电学性能测试;当x=0.3时综合性能达到最佳:Pr=9.04μC·cm^(-2),d^(33)=29pC/N,且居里温度可达471℃;掺杂离子含量引起晶格畸变,导致晶胞参数改变,是SBN-x LiLa陶瓷电学性能提高的重要原因。

Mg/W掺杂和预成型压力对K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4)O_(15)陶瓷取向生长和电学性能影响

为了探究Mg/W掺杂和预成型压力对K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4)O_(15)(KBT)陶瓷晶粒取向生长和电学性能的影响,文中采用固相反应法,在20 MPa的预成型压力下制备了K_(0.5)Bi_(4.5)Ti_(4-x)(Mg_(1/2)W_(1/2))x O_(15)(KBT MgW_(x),x=0.05,0.10,0.15,0.20)陶瓷,随后分别沿垂直(Per)和平行(Par)预成型压电对陶瓷进行切割。采用X射线衍射分析仪表征陶瓷的相结构,扫描电子显微镜分析陶瓷的显微组织形貌,利用精密阻抗分析仪测试陶瓷的介电频谱和变温阻抗,使用d_(33)测试仪(ZJ-6A型准静态)来测量压电性能。研究结果表明:随着Mg^(2+)和W^(6+)含量的增加,KBT MgW陶瓷晶粒择优取向生长逐渐增强;切割方向平行预成型压力的陶瓷样品具有更高的取向度和电学性能,其最大取向度可以达到58.6%,相应的压电常数和电阻率分别为12 pC·N^(-1)和2.31×10^(6)Ω·cm^(-1)。研究结果可为采用传统固相法制备取向的铋层状结构铁电陶瓷提供理论参考。