一种具有微纳米电畴结构、高使用温区的高性能铁酸铋-钛酸钡陶瓷及其热压烧结制备方法

摘要

一种具有微纳米电畴结构、高使用温区的高性能铁酸铋‑钛酸钡陶瓷及其热压烧结制备方法，其组成通式为：(1‑u)BiFe1‑xGaxO3‑uBaTiO3+0.35mol%MnCO3+nCuO+pBi(Ti1/2Zn1/2)O3+mLi2CO3+yBi(Zn2/3Nb1/3)O3，其中u、x、n、p、m和y表示摩尔分数，Li2CO3和CuO为低温烧结助剂，且0.20≤u≤0.45，0≤x≤0.05，0≤n≤0.01，0＜p≤0.20，0＜m≤0.01，0≤y≤0.02。本发明利用烧结助剂和热压反复“捶打”工艺，降低了烧结温度，减少了Bi元素的挥发和降低了晶格缺陷浓度，提高了陶瓷的致密度，大幅降低了该体系的介电损耗。利用驰豫铁电材料Bi(Zn2/3Nb1/3)O3减小了陶瓷的电畴尺寸，提高了陶瓷的压电性能；利用Bi(Ti0.5Zn0.5)O3提高了陶瓷的居里温度，提高了陶瓷在高温下的温度稳定性，最高使用温度可达到350℃以上。