文档介绍：第卷第期硅酸盐学报., .
年月,
置换对掺杂压电陶瓷介电和压电性能的影响
高瑞荣,凌志远,童盛
华南理工大学材料科学与工程学院电子材料科学与工程系,广州
摘要:研究了/.%质量分数陶瓷的介电、压电性能及其微观结构,获得了高压电性能、小品粒尺寸的压电
陶瓷材料。结果显示: ≤%时,晶体结构为纯钙钛矿相; ,%时,为钙钛矿和焦绿石两相混和物。随着的增大,介电常数和压电常数均呈现先
增大后减小的趋势。介电常数在%、.时最大,最大介电常数岛一,介电损耗.%;压电性能在%、.时最强,压
电应变常数/,径向机电耦合系数一.,厚度机电耦合系数一.,此时的平均晶粒尺寸约为。
关键词:压电陶瓷;锆钛酸铅:置换;介电性;压电性能
中图分类号: 文献标志码: 文章编号:

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锆钛酸铅,基压电陶伴随着这一发展趋势,原有的压电材料开始暴
瓷材料在电声元器件中的应用已经具有非常悠久的露出诸多与薄片化不相适应的问题,其中之一就是
历史了。通常采用轧膜工艺制备这类压电陶瓷晶粒尺寸过大。大尺寸晶粒使介质层在厚度方向上
片,在该工艺中,陶瓷片的介质层较厚,大多为的晶粒数目减少,陶瓷体的结构强度和耐击穿强度
以上, 因此对压电陶瓷材料的晶粒大小并未提下降,解决这一问题的最好办法是研制开发出同时具
出严格的要求;但是,随着电子整机的不断小型化, 有高压电性能和小晶粒尺寸的压电陶瓷材料;为此,
驱动电压的不断低压化,原有的制备工艺己不再能年凌志远等系统地研究了掺杂对陶瓷
满足元器件发展的要求,逐渐被流延成型工艺所代介电和压电性能的影响,发现引入适量的,不但
替,使介质层厚度在及以下的压电陶瓷片开可以很好地控制晶粒尺寸,而且还可以提高压电性
始成为主流产品。【能。在掺入量质量分数为.%~%时,平
收稿日期:。修改稿收到日期:。:——. : .
第一作者:高瑞荣一, 男,硕士。:,,.
通信作者:凌志, 男,博士,教授。—:.
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· · 硅酸盐学报
均晶粒尺寸约为.,相对介电常数≈,介,观察样品新鲜
电损耗.%,压电常数≈/,径向断口。
机电耦合系数≈.,温度≈,在
结果与讨论
此基础上,又尝试了以部分取代以求进一步
提高介电常数和压电性能。实验中系统地给出了这. 晶相结构
一研究的结果,并对微观结构和性能的变化规律进图是不同含量的陶瓷谱,
行了探讨。.,可以看出:.时,除钙钛矿相峰
外,未观察到其他另相峰存在;≥.时,
实验出现焦绿石峰。【】比较焦绿石相的晶面距
. 样品制备见表,发现焦绿石相组成不稳定,随增大,
用化学纯原料、、、、其晶面指数值逐渐增大,在焦绿石相中的固
和氧化物固相反应工艺制备实验样品。按溶度不断增大,组成为一
。删.%质量分数放大。~ 。,发现: ≥.时,出现金红
.,., ., ., .,.,.,.; 石相六方结构的/ 峰
.,.,.;精确称量后,置于球磨罐。
中,以. 锆球湿磨、烘干、过筛,在℃