化学共沉淀法制备单相BiFeO_3粉体及其高密度单相陶瓷块材的物理性能

摘要

通过对Fe3＋-Bi3＋-NO-3-H2O体系的热力学分析,确定了Bi3＋、Fe3＋共沉淀范围为p H=7~12。固定p H=11,采用共沉淀法制备了Bi Fe O3的前驱体,经过煅烧得到了单相Bi Fe O3粉体,并进行了粒度和晶体结构的研究。采用放电等离子烧结（spark plasma sintering,SPS）的方法制备出高密度单相Bi Fe O3陶瓷块材并测试了其介电性能和铁电性能。结果表明,陶瓷块材相对密度为96.7%;陶瓷块材在频率为30 MHz时,介电常数ε＇为91.9,介电损耗tanδ为0.017;陶瓷块材在室温时具有铁电性。在电场强度为30 k V/cm时,饱和极化强度Ps＇=0.40μC/cm2,剩余极化强度Pr＇=0.17μC/cm2,矫顽场强度EC=16 k V/cm。放电等离子烧结（SPS）出的陶瓷块材比传统常压烧结制备的陶瓷块材更加致密,介电和铁电性能更加优良。