极化工艺对压电储能Ba_(0.96)Sr_(0.04)TiO_3陶瓷铁电性和场致应变的影响机制

摘要

通过Pechini溶胶-凝胶法与传统固相烧结工艺分别制备Ba_(0.96)Sr_(0.04)TiO_3(BST)粉体和陶瓷.BST陶瓷在不同电压和温度的硅油浴中极化处理,随后采用电场20kV/cm、周期1000ms的测试条件,对陶瓷的铁电、储能性能和场致应变进行了测试.在极化温度100℃附近,BST陶瓷出现铁电相向反铁电相转变的现象,并表现出最佳铁电性与场致应变.当极化电压为4kV时,BST陶瓷具有最优异的铁电与储能特性,即:P_(s)=10.95μC/cm^(3)、E_(c)=2.30kV/cm、P_(r)=2.43μC/cm^(3)、J_(r)=0.06J/cm^(3)和η=52.6%.结果表明,极化工艺的改进,能有效提升BST陶瓷材料在传感器与制动器等电子器件的工作效率和扩大应用范围.