Ce掺杂对0.9Na0.5Bi2.5Nb2O9-0.1LiNbO3高温无铅压电陶瓷性能的影响

本文采用固相法制备了Ce掺杂的0.9Na0.5Bi2.5Nb2O9-0.1LiNbO3(NBN-LN+xwt%CeO2)层状高温无铅压电陶瓷;系统地研究了CeO2掺杂对NBN-LN陶瓷的物相、显微结构及电性能的影响;获得的样品均为居里点高于780℃的单一铋层状结构相陶瓷;当CeO2掺杂量x=0.75时,样品具有最佳电性能:d33=28 pC/N,kp=12.11%,tanδ=0.10%,Pr=9.50μC/cm2;且该组分陶瓷样品在700℃经退极化处理后,其d33仍保持在22 pC/N以上,表明该材料在高温领域下具有良好的应用前景。

溶胶-凝胶法制备Na0.5Bi2.5Nb2O9纳米晶及其表征(英文)

通过一种新型的溶胶-凝胶法制备了纳米尺寸的Na_(0.5)Bi_(2.5)Nb_2O_9(NBN)粉体,该方法中应用配位化学路线将Nb2O5经过K3NbO4中间体过程转变为可溶性铌作为铌源。X射线衍射分析表明溶胶-凝胶法合成了纯相的铋层结构Na_(0.5)Bi_(2.5)Nb_2O_9(NBN),属于A2_am空间群,精修的晶胞参数为a=0·5478 nm,b=0.5472 nm和c=2.5185 nm。透射电镜分析表明合成的纳米产物呈片状形貌,平均粒径为50nm左右。电子衍射和高分辨透射电镜均证实产物结晶性良好,形成了单晶结构。NBN本征的层状结构有利于晶体沿二维方向进行生长,并最终形成纳米片。

Mn改性Na(0.5)Bi(2.5)Nb2O9高温压电陶瓷的研究

采用固相法获得了Mn改性的Na0.5Bi2.5Nb2O9（NBN＋xmol%MnCO3,0≤x≤10.0）铋层状压电陶瓷,并系统地研究了Mn（掺杂）对NBN基陶瓷显微结构与电性能的影响.结果表明,所有获得的样品都是居里点在700℃以上的单一相铁电体.加入Mn显著地提高了NBN系列陶瓷的机械品质因素Qm,明显改善了陶瓷的压电与机电性能.当MnCO3掺杂量为8.0mol%时,陶瓷获得最佳电性能：tanδ=0.749%,d33=20 pC/N,Qm=3120,kp=12.37%,kt=21.09%,Pr=7.01μC/cm2.NBN＋xmol%MnCO3（x=8.0）陶瓷经700℃退极化处理后,其d33保持为原来的75%（~15 pC/N）,表明该材料在高温领域下具有良好的应用前景.

(1-x)Na_(0.5)Bi_(2.5)Nb_2O_9-xLiTaO_3高温材料的结构和性能

采用固相法制备了(1-x)Na0.5Bi2.5Nb2O9-xLiTaO3(NBN–LT,0.00≤x≤0.20)层状压电陶瓷。系统研究了LiTaO3掺杂对NBN基陶瓷物相、显微结构与电性能的影响。结果表明,当LiTaO3掺入量x≤0.05时,陶瓷样品均是铋层状结构。随着LiTaO3掺入量的增加,陶瓷的机械品质因数Qm先增大后减小,当LiTaO3掺入量x=0.15时,其Qm获得了最大值为3780;适量LiTaO3的掺入明显提高了NBN基陶瓷的居里温度和电性能,当LiTaO3掺入量x=0.10时,其电性能最佳:压电常数d33=21 pC/N,平面机电耦合系数kp=7.8%,厚度耦合系数kt=14.0%,相对介电常数εr=167,介电损耗tanδ=0.894%,居里温度TC=786℃,机械品质因数Qm=3397。此外,NBN-LT(x=0.10)陶瓷经600℃退极化处理后,其d33保持为原来的85%(~18 pC/N)左右,表明该材料在高温领域下具有良好的应用前景。

Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5)Nb_2O_9-xCaTiO_3铋层状陶瓷的结构与性能

采用传统固相法制备Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5)Nb_2O_9-x mol%CaTiO_3(NKBN-CT,x=0,0.7,1.0,2.0,3.0,4.0)铋层状无铅压电陶瓷材料。本文系统研究了CaTiO_3掺杂对Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5)Nb_2O_9基陶瓷物相结构、微观结构以及电性能的影响。结果表明:所有陶瓷材料样品均为单一的铋层状结构。随着CaTiO_3掺量的增加,Curie温度T_c呈增高趋势(653~665°C),压电常数d_(33)先增大后减小;当x=1.0时,样品的电性能达到最佳值,即d_(33)=25pC/N,介电损耗tanδ=0.42%,机械品质因数Q_m=2845,T_c=659℃。退极化研究表明NKBN-CT陶瓷样品的压电性能具有良好的热稳定性,说明CaTiO_3掺杂改性Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5)Nb_2O_9基系列陶瓷具有高温领域应用的潜力。