摘要：BNKLT基无铅压电陶瓷的制备及电学性能

跟着寰球列国对情况养护的日益关心，无铅压电陶瓷资料及其运用仍旧变成接洽热门。与保守的铅基压电陶瓷比拟，无铅压电陶瓷的本能还生存很大不及。所以，在统筹本能的普通上实行压电陶瓷的无铅化是一项具备实际意旨的课题。Bi0.5Na0.5TiO3(简称BNT)因为其具备铁电性强、居里温度高、压电本能杰出及烧结温度低等特性，遭到了普遍关心，被觉得是最有大概代替铅基压电陶瓷的无铅压电陶瓷体制之一。本文华用保守固相法治备了BNT基无铅压电陶瓷，而且从配方安排、烧结工艺及掺杂改性三上面举行了接洽。重要实质如次： 开始，辨别接洽了Bi0.5K0.5TiO3(简称BKT)、Bi0.5Li0.5TiO3(简称BLT)组分变革以及烧结工艺对Bi0.5Na0.5TiO3-Bi0.5K0.5TiO3-Bi0.5Li0.5TiO3三元体制的相构造、显微构造以及电本能的感化。试验截止表白：在一切组分变革范畴内，三元体制均属于三方钙钛矿相构造。在BKT含量为0.22 mol、BLT含量为0.10 mol处，烧结温度为1130 oC时赢得了对立精致平均的陶瓷样本，其配方为BNKLT-0.22/0.10，此时资料的r、tan δ、Pr、Ec、d33及Kp辨别到达1118、0.0416、31.92 μC/cm2、32.40 kV/cm、203 pC/N及0.31。其次，咱们采用La2O3、CeO2动作掺杂剂，以期贬低陶瓷介电耗费，进一步普及陶瓷的电本能。试验截止表白：La2O3的含量在0.0-0.6 wt.%范畴内，一切样本均为纯的三方钙钛矿相构造。跟着La2O3含量的减少，陶瓷晶粒的平衡尺寸减小，而且在x=0.1 wt.%处陶瓷形貌平均精致，密度最大。在La2O3的掺杂范畴内，一切陶瓷样本均表露出两个宽化的介电峰，个中Td峰跟着La2O3含量的减少向低温区挪动。跟着La2O3含量的减少，室温下测得陶瓷的εr、tan δ、d33和Kp表露出先增大后减小的趋向。当x=0.1 wt.%，烧结温度为1120 oC时陶瓷的归纳最优电本能为εr=1254，tan δ=0.0483，d33=192 pC/N，Kp=0.27。因为La2O3掺杂对介电耗费的减小并没有起到革新效率，所以咱们连接采用CeO2为掺杂剂。CeO2的掺杂量在0.0-0.6 wt%范畴内，一切陶瓷样本均为纯的三方钙钛矿相构造。SEM像片表白，跟着CeO2含量的减少，陶瓷晶粒的平衡尺寸减小，而且在x=0.1 wt.%时陶瓷形貌最为平均，密度最大。Td峰跟着CeO2含量的减少向低温区挪动并渐渐变笔直至消逝。跟着CeO2的含量减少，室温1 kHz下测得陶瓷εr和tan δ均表露出先增大后减小的趋向。当CeO2含量为0.1 wt.%时，陶瓷的介电本能获得革新，辨别到达εr=1474，tan δ=0.0409。固然稀土元素掺杂贬低了体制的介电耗费，然而功效并不鲜明，且商量到稀土元素价钱高贵，以是结果咱们采用MnCO3为掺杂剂，经过接洽它的含量变革对体制相构造、微观构造和电本能的感化，以期进一步革新陶瓷的介电本能。XRD图谱表白，MnCO3的掺杂量在0.0-0.7 wt.%范畴内均为纯的钙钛矿相构造。SEM像片表白跟着MnCO3含量的减少，陶瓷晶粒的平衡尺寸表露出减小趋向，贯串密度数据创造，在x=0.2 wt.%时，陶瓷形貌最为均一，密度最大。在MnCO3掺杂范畴内，一切样本均属于驰豫型铁电体。Td峰跟着MnCO3含量的减少渐渐消逝。跟着MnCO3含量的减少，εr和tan δ渐渐减小，而Kp和d33均表露出先增大后减小的趋向。归纳商量陶瓷的显微构造和电本能两上面成分，当MnCO3含量为0.2 wt.%，烧结温度为1120 oC时，体制展现出较佳的电本能，r、tan δ、d33及Kp辨别到达1161、0.0315、197 pC/N和0.31，变成代替铅基压电陶瓷的候选资料。

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