【摘 要】
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采用改进的两步前驱体法制备了钙钛矿结构铁电压电陶瓷铌铟酸铅-铌锌酸铅-钛酸铅(1-x)Pb((In1/2Nb1/2)1-yTiy)O3-xPb(Zn1/3Nb2/3)O3(x=0.21,0.27,0.36,0.42)(PIN-PZN-PT)
【机 构】
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中国科学院福建物质结构研究所,福建,福州,350002
【出 处】
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第十四届全国电介质物理、材料与应用学术会议
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采用改进的两步前驱体法制备了钙钛矿结构铁电压电陶瓷铌铟酸铅-铌锌酸铅-钛酸铅(1-x)Pb((In1/2Nb1/2)1-yTiy)O3-xPb(Zn1/3Nb2/3)O3(x=0.21,0.27,0.36,0.42)(PIN-PZN-PT),其PZN含量高达42％,而传统的固相反应法无法得到纯钙钛矿相.研究了PIN-PZN-PT铁电陶瓷的结构、介电、铁电和压电性能.结构分析确定了该体系陶瓷的三元相图.介电分析表明该体系的居里点高于230°С,三方四方相变温度高于150°С.铁电分析表明剩余极化和矫顽场较铌锌酸铅-钛酸铅(PZN-PT)均有很大的提高.PIN-PZN-PT铁电陶瓷的剩余极化Pr和压电系数d33的变化趋势类似于一般具有准同型相界(MPB)结构的铁电固溶体材料,即随PT含量增加,剩余极化Pr和压电系数d33都先增大后减小,在MPB附近具有最大值.尤其是MPB附近的组分,矫顽场大于13kV/cm,适用于高功率的器件.0.49PIN-0.21PZN-0.30PT具有最大压电系数d33(676pC/N),其值可与PZT陶瓷相媲拟.值得注意的是在MPB(x=0.42)组分附近,发现三方相、单斜相、四方相三相共存.采用TEM结合偏光显微镜对其电畴的尺寸、形貌进行了系统的研究.研究发现,随着PZN含量增加,宏畴转变为微畴(PZNT畴结构是微畴和纳米畴)；带状的畴结构逐渐宽化,畴壁变得模糊；另外样品在居里点附近进行热处理24h之后,压电系数并未出现大幅度的降低,表现出很好的热稳定性能.这些性能特征均表明铌铟酸铅-铌锌酸铅-钛酸铅材料将体现出比铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅更优异的性能.
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