KNN基陶瓷相结构对电致应变性的影响

无铅铌酸钾钠(KNN)基陶瓷具有高的居里温度、高应变等优点,一些研究取得了突破性的进展,有望取代锆钛酸铅陶瓷。KNN基陶瓷的电致应变主要通过掺杂构建多相共存结构、不同尺寸的晶粒和畴、使畴壁易转向等机理提高的。其中多相共存结构对其电致应变性能影响很大。因此本文总结国内外近四年KNN基陶瓷多相共存对其电致应变性能影响的研究进展,并对KNN基陶瓷今后的研究提出一些建议。

KNN基无铅压电陶瓷研究进展

(K,Na)NbO3(KNN)基无铅压电陶瓷由于压电性能优异、机电耦合系数高、无环境污染等优点,成为压电材料研究的热点。文中详细论述了近几年来国内外有关KNN基无铅压电陶瓷材料的研究进展,重点总结了KNN基无铅压电陶瓷材料制备工艺优化方面的研究进展和动向,展望了KNN基无铅压电陶瓷体系在实用化道路上的发展趋势。

(1-x)KNNS-xBFANZ无铅压电陶瓷的结构与性能的研究

铌酸钾钠基压电陶瓷因其具有优异的电学性能而被广大科研人员青睐,被认为是最有希望取代铅基陶瓷的无铅压电陶瓷之一。本文系统研究了Bi_(0.44)Fe_(0.06)Ag_(0.03)Na_(0.47)ZrO_(3)对K_(0.48)Na_(0.52)Nb_(0.96)Sb_(0.04)O_(3)陶瓷相结构、微观结构及电学性能的影响规律。研究表明:所有的陶瓷样品均为钙钛矿结构,且陶瓷处于菱方相和四方相两相共存状态;晶粒尺寸随掺杂组分含量的增加先增加后减少。通过优化相结构和微观结构,陶瓷获得了最优的电学性能:d_(33)=322pC/N、k_(p)=41.34%、ε_(r)=2441、tanδ=0.036、d^(*)_(33)=400pm/V、P_(r)=15.94μC/cm²。

铌钽酸钠钾锂-铟酸铋铁电压电性能的研究

采用传统固相合成法制备了(1-x)(0.97Na0.5K0.5NbO3+0.03LiTaO3)+xBiInO3[(1-x)(KNN+LT)+xBI]无铅压电陶瓷,研究了该体系的晶体结构、压电、铁电与介电性能。结果表明:(1-x)(KNN+LT)+xBI陶瓷的晶体结构在室温下为正交相和四方相两相共存,随着BI含量的增加,四方相含量逐渐增多,居里温度Tc降低,但是正交四方相转变温度To-t呈现升高趋势,晶格参数逐渐增大。随着BI含量的继续增加,Bi在高温下的挥发导致氧空位的增多,从而使材料性能下降。在x=0.0015时得到组分的最佳性能,其居里温度Tc、相转变温度To-t、压电常数d33、剩余极化Pr、矫顽场Ec分别达到400℃、126℃、160 pC/N、19.26μC/cm2和7.75 kV/cm。