锰掺杂对(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3-BaTiO_3-(K_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3陶瓷介电和压电性能的影响

摘要

采用传统陶瓷工艺制备了锰掺杂0.8(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.1BaTiO3-0.1(K0.5Bi0.5)TiO3(BNT-BT-BKT)无铅压电陶瓷材料,研究了材料的介电、压电和铁电性能。发现锰掺杂大幅降低了0.8(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.1BaTiO3-0.1(K0.5Bi0.5)TiO3陶瓷的电导率和矫顽场,最佳掺杂量为0.1%(质量分数),该配方的最佳烧结温度为1150℃。这一温度下烧结所得样品在130℃时的电导率仅为1.36×10-11Ω-1cm-1,约为掺杂前的1/40,矫顽场Ec仅为2.78kV/mm,剩余极化强度Pr为38μC/cm2,压电系数d33达到143pC/N。