钪酸铋-钛酸铅高温压电陶瓷的相结构和高温压电稳定性

高温压电陶瓷在燃油喷射系统、柴油机减震、航天飞行器性能监测方面具有重要的作用。本文采用传统固相反应法合成了准同型相界(MPB)附近的(1-x)BiScO3-xPbTiO3 (x=0.60-0.66)高温压电陶瓷。采用Rietveld精修确定了单斜相和四方相的共存并给出了原子位置和两相的比例与组分的关系。基于两个动态等效能态之间的耦合来提高极化率,明确了该组分范围压电和铁电性能增强的机制。BS-PT (x=0.64)的陶瓷具有最佳的室温压电和铁电性能:Tc=430℃,d33=450pC/N,kp=62%,Pr=38μC/cm2,Ec=22.7 kV/cm;热退火的d33在370℃保持不变,在410℃急剧降低,比普通的PZT陶瓷的使用温度要高出220℃,是理想的高温压电陶瓷材料。

阻抗谱研究Yb^(3+)掺杂(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3陶瓷的电学性能

采用传统的固相合成法制备了(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(1-x)Yb_xTiO_(3 )(0≤x≤0.08)陶瓷,用X射线衍射仪和扫描电子显微镜测试了陶瓷的晶体结构和表面形貌,结果表明Yb^(3+)能够固溶到陶瓷晶格中形成钙钛矿结构,但随着掺杂量的增多会有杂相产生。用高温阻抗分析仪进行介电温谱的测试结果表明,Yb^(3+)的掺杂提高了陶瓷在高温下的温度稳定性,降低了介电损耗,并且使陶瓷的居里峰型变宽、峰值减小,弥散相变特征愈明显。阻抗谱和模谱的分析表明Yb^(3+)的介电弛豫行为主要是由载流子在晶粒间的长程迁移造成,掺杂降低了陶瓷中的氧空位数量,计算结果表明弛豫激活能随着掺杂量的增多不断变大。