MnO_2掺杂对Sr_(1.95)Ca_(0.05)NaNb_5O_(15)无铅压电陶瓷微观结构及电学性能的影响

采用固相反应法制备了MnO2掺杂Sr1.95Ca0.05NaNb5O15+ywt%MnO2(SCNNM)无铅压电陶瓷。研究了MnO2掺杂对SCNNM陶瓷显微结构及电学性能的影响。结果表明:当y≤0.7时,SCNNM陶瓷为单一的四方钨青铜结构,当y≥1.0时有第二相生成;少量MnO2掺杂能有效降低烧结温度,促进晶粒长大,显著提高SCNNM陶瓷的介电、压电性能,降低矫顽场和居里温度,当y>0.7时,陶瓷烧结恶化,性能降低。当y=0.5时,SCNNM陶瓷具有较好的介电、压电和铁电性能:介电系数εr=2123,介电损耗tanδ=0.038,平面伸缩振动机电耦合系数Kp=13.4%,厚度伸缩振动机电耦合系数Kt=36.5%,矫顽场Ec=12.68 kV/cm,剩余极化强度Pr=4.76μC/cm2,压电系数d33=190 pC/N,机械品质引因数Qm=1455,居里温度Tc=260oC。