锆酸钡掺杂铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的相结构及电学性能

摘要

采用传统固相法制备了一系列锆酸钡掺杂铌酸钾钠基无铅压电陶瓷(0.97-x)K_(0.5)Na_(0.5)Nb_(0.965)Sb_(0.035)O_(3)-0.03Bi_(0.5)Na_(0.5)Zr_(0.8)Sn_(0.2)O_(3)-xBaZrO_(3)(KNNS-BNZS-xBZ),系统地研究了BaZrO_(3)(BZ)对(K_(0.5)Na_(0.5))NbO(3 KNN)基无铅压电陶瓷相结构和电学性能的影响。研究结果表明,随着BZ的加入,陶瓷组分在室温下的相结构从正交-四方(O-T)相界转变为三方-四方(R-T)相界。当x=0.015时,陶瓷具有较为优异的电学性能,压电常数d_(33)=454 pC/N,单轴应变S_(uni)=0.138%,介电损耗tanδ=0.036,居里温度T_(C)=241℃。另外,还研究了该陶瓷组分的单轴应变温度稳定性,当测试温度在20~140℃之间时,S_(uni)仍然保持在80.1%以上,表明该陶瓷组分的应变性能具有较好的温度稳定性,且优于部分典型的KNN或Pb(Zr,Ti)O_(3)(PZT)基陶瓷的应变温度稳定性。