B位Hf掺杂对0.94Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3陶瓷结构与性能的影响
来源期刊:粉末冶金材料科学与工程2020年第3期
论文作者:彭聪斐 黄荣厦 黎家就 熊顺进 林华泰
文章页码:221 - 459
关键词:BNT-BT;Hf掺杂;场致应变;B位掺杂;固相烧结;
摘 要:以HfO2的形式将Hf元素掺杂到BNBT陶瓷中,采用固相烧结法制备(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06Ti1-0.01xHf0.01xO3(100BNBT-x Hf,x=0~2.0,摩尔分数)无铅陶瓷,系统研究Hf掺杂对100BNBT-x Hf陶瓷晶体结构、显微结构和电学性能的影响。结果表明,所有100BNBT-x Hf陶瓷均处于准同型相界区,为纯钙钛矿结构。添加少量Hf O2可有效地促进100BNBT-x Hf陶瓷的晶粒长大,100BNBT-1.0Hf的平均晶粒尺寸达到2.30μm。从室温环境下测量的电滞回线中发现,随Hf O2含量增加,该100BNBT-x Hf陶瓷从正常铁电相变为弛豫铁电相再转变为顺电相,其中的100BNBT-1.0Hf表现出优异的铁电性,而100BNBT-2.0Hf陶瓷则具有良好的储能特性,储能效率达到38.23%;在电致应变方面,100BNBT-1.0Hf陶瓷具有高电场应变和大逆压电常数,分别为0.35%和583 pm/V。
彭聪斐,黄荣厦,黎家就,熊顺进,林华泰
广东工业大学机电工程学院
摘 要:以HfO2的形式将Hf元素掺杂到BNBT陶瓷中,采用固相烧结法制备(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06Ti1-0.01xHf0.01xO3(100BNBT-x Hf,x=0~2.0,摩尔分数)无铅陶瓷,系统研究Hf掺杂对100BNBT-x Hf陶瓷晶体结构、显微结构和电学性能的影响。结果表明,所有100BNBT-x Hf陶瓷均处于准同型相界区,为纯钙钛矿结构。添加少量Hf O2可有效地促进100BNBT-x Hf陶瓷的晶粒长大,100BNBT-1.0Hf的平均晶粒尺寸达到2.30μm。从室温环境下测量的电滞回线中发现,随Hf O2含量增加,该100BNBT-x Hf陶瓷从正常铁电相变为弛豫铁电相再转变为顺电相,其中的100BNBT-1.0Hf表现出优异的铁电性,而100BNBT-2.0Hf陶瓷则具有良好的储能特性,储能效率达到38.23%;在电致应变方面,100BNBT-1.0Hf陶瓷具有高电场应变和大逆压电常数,分别为0.35%和583 pm/V。
关键词:BNT-BT;Hf掺杂;场致应变;B位掺杂;固相烧结;