PZT的制备及其微观结构分析

PZT(Pb(ZrxTi(1-x))O3)是一种典型的三方-四方钙钛矿结构的铁电陶瓷,其微观结构对材料的铁电性能有很大的影响.我们用粉末烧结法制备PZT,对纯相PT(PbTiO3)和PZ(PbZrO3)的工艺进行研究.用X射线衍射仪对不同工艺条件制备的PZT,PT及PZ进行了结构分析.认为在使用Pb3O4作原料时并不需要文献[田长生,许建军,方晓华.烧结温度对0.85PZN-0.10BT-0.05PT陶瓷相结构的影响[J].功能材料,1995,26(增刊):358-359;杨祖陪,高峰,周欣山等.含铅弛豫铁电陶瓷的制备技术[J].功能材料,1998,29(增刊):533-535]所报道的需使反应处于富铅状态;计算分析还表明通过配比控制,可以使PZT的四方度符合使用要求.分析PZT中三方-四方相的共存与转变,认为其与内应力有关.

CaZrO_(3)改性(Na,K)NbO_(3)基无铅陶瓷电学性能的温度稳定性

压电陶瓷广泛用于驱动器、传感器等电子领域,但是目前主要使用的压电陶瓷是铅基陶瓷.基于保护环境和社会可持续发展的需要,无铅压电陶瓷的研发变得迫切.无铅压电陶瓷(K,Na)NbO_(3)(KNN)因具有较高压电常数和居里温度,而受到广泛关注.然而较差的温度稳定性限制了其应用.本文通过二步合成法制备了电学性能温度稳定的(1-x)(Na_(0.52)K_(0.48))_(0.95)Li_(0.05)NbO_(3)-xCaZrO_(3)(NKLN-xCZ)陶瓷,研究了CaZrO_(3)对KNN基陶瓷微结构及电学性能的作用.研究结果表明:适量CaZrO_(3)改善了样品烧结性能,得到了致密陶瓷.随CaZr O_(3)增加,NKLN-CZ陶瓷的三方相(R)-四方相(T)共存出现在组分为0.05 ≤x ≤0.06.x=0.05时,陶瓷样品不但具有高居里温度(T_(c)=373 ℃),而且表现出良好电学性能(d_(33)=198 pC/N,k_(p)=39%,ε_r=1140,tanδ=0.034,P_(r)=21μC/cm^(2),E_(c)=18.2 kV/cm).此外,该陶瓷由于存在弥散R-T相变,导致其相变温度区间拓宽,因此,该陶瓷具有较好的电学性能温度稳定:在温度范围为-50—150 ℃,NKLN-0.05CZ陶瓷的k_(p)保持在34%—39% (k_(p)变化量≤13%).