PMN-PZN-PT铁电陶瓷的准同型相界及电学性能

摘要

基于准同型相界(morphotropic phase boundary,MPB) 线性组合规律，研究 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PZN-PT)三元系的MPB区域，并探求电学性能优越的组分。实验选取(1-x)(0.67 PMN-0.33 PT)-x(0.91 PZN-0.09 PT)系列中x=0~0.85的8个实验点;为减少焦绿石相的生成，陶瓷试样用铌铁矿预产物法合成，最终在1120~1160℃烧成。X射线衍射分析表明该系列试样均为钙钛矿结构，且处于四方与菱方两相共存态，验证了两个子二元系MPB组分的连线均为该三元系的MPB区域。少量的PZN-PT取代PMN-PT可以提高该三元系的电学性能;在x=0.1的组分获得该系列的最优性能:极值介电常数εm,1 kHz=28 030，剩余极化强度Pr=32.5μC/cm2，压电系数d33=545pC/N。