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)(0.67PMN-0.33PT)-x(0.91PZN-0.09PT)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,1kHz=28030,剩余极化强度Pr=32.5μC/cm2,压电系数d33=545pC/N。