Mn掺杂对Bi_(7)Ti_(4.5)W_(0.5)O_(21)共生铋层陶瓷微观结构和电学性能的影响

通过传统固相法合成了Bi_(7)Ti_(4.5-x)Mn_(x)W_(0.5)O_(21)(BTW-BIT-x Mn)共生铋层状结构陶瓷,并对其结构和电学性能进行了系统的研究。XRD和SEM结果显示,所有组分均形成单一的铋层状结构陶瓷,并且Mn离子掺杂抑制了晶粒的长大。适量的Mn离子掺杂能使陶瓷样品的电学性能提升,并且在Bi_(7)Ti_(4.45)Mn_(0.05)W_(0.5)O_(21)样品获得最优的电学性能,其压电常数d_(33)高达19.3 pC/N,居里温度提升至701℃,在500℃电阻率高达2.1×10^(8)Ω·cm。通过Bi_(7)Ti_(4.5-x)Mn_(x)W_(0.5)O_(21)样品的退火曲线分析,Mn离子掺杂后的样品在550℃时,都保持了初始值80%以上,说明具有该材料具有良好的热稳定性。所有研究结果表明BTW-BIT-xMn陶瓷在高温压电领域运用有很大的潜力。

共生铋层状压电陶瓷(Li0.5Bi0.5)xBa1-xBi8Ti7O27的结构与性能

采用传统固相法制备了(Li0.5Bi0.5)xBa1-xBi8Ti7O27共生铋层状结构无铅压电陶瓷,采用(Li0.5Bi0.5)^2+复合掺杂取代A位的Ba^2+以调节其晶体结构,提升其Curie温度及综合电学性能,从而达到拓宽该体系高温应用领域的研究目标。(Li0.5Bi0.5)^2+的引入使陶瓷的压电常数d33从8 pC/N最高提升至18.5 pC/N,Curie温度从480℃提升至633℃。体系正交畸变程度增加,体系剩余极化强度与结构畸变有关,且与压电常数的变化规律一致。(Li0.5Bi0.5)0.6Ba0.4Bi8Ti7O27陶瓷的综合电性能最佳,为高温压电领域提供了潜在的候选材料。