B位取代钛酸铋钠基压电陶瓷的结构与性能(英文)

摘要

采用传统固相反应制备出了0.80Na0.5Bi0.5TiO3-0.20K0.5Bi0.5TiO3(NKBT)基无铅压电陶瓷材料,研究了高化合价离子(Sb5+,Nb5+,W6+)B位掺杂对NKBT基无铅压电陶瓷结构与性能的影响。结果表明,掺杂等量Sb3+、Nb5+和W6+后,NKBT基陶瓷的主晶相仍然为钙钛矿相结构,其中掺杂Sb5+和Nb5+时,陶瓷中分别出现少量Sb6O13和Nb2O5相。掺杂离子的相对原子质量越大,陶瓷的压电常数d33越大。W6+为最优掺杂离子。不同W6+含量的NKBT陶瓷的主晶相均为钙钛矿相,当W6+摩尔分数为8%时,出现焦绿石相Bi14W2O27。W6+的固然极限为4%。随着W6+摩尔分数的增加,材料的介电常数εr、d33及居里温度TC减小,介电损耗tanδ增加。当W6+的摩尔分数为1%时,陶瓷的性能达到最佳,其d33、εr、tanδ、TC分别为123pC/N,1352、0.0429,318℃。