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BaTiO3基无铅陶瓷大电致伸缩系数
文献摘要：
微位移驱动器在航天、半导体和工业等领域有着重要应用,现在市场上大部分采用的是铅基压电陶瓷材料.出于环境保护和法规限制的考虑,亟需研发具有优良电致伸缩性能的无铅陶瓷材料.作为一类ABO3型铁电体,(Ba,Ca)(Ti,Zr)O3(BCTZ)无铅陶瓷由于具备高压电系数而引发大量关注.本文借助固相法,制备了高电致伸缩系数的(Ba0.85Ca0.15)(Ti0.9Zr0.1)O3陶瓷(BCTZ).研究了烧结温度对BCTZ陶瓷结构和电学性能的影响.研究结果表明:在室温附近,BCTZ陶瓷晶相结构形成正交(O)-四方(T)两相共存.烧结温度促进了BCTZ陶瓷致密性改善和晶粒长大.当烧结温度为1300℃时,BCTZ陶瓷晶粒尺寸在1μm左右,可获得大电致伸缩系数Q33(5.84×10–2 m4/C2),大约是传统PZT陶瓷的2倍.这可能是陶瓷晶粒尺寸所产生的表面效应和A—O化学键所具有的强离子性共同作用的结果.此外,室温附近BCTZ陶瓷虽处于正交-四方两相相界,但陶瓷电致伸缩系数Q33在测量温度为25—100℃范围间具有良好的温度稳定性.
文献关键词：
无铅陶瓷;(Ba;Ca)(Ti;Zr)O3;表面效应;电致伸缩系数
中图分类号：
作者姓名：
陈小明;李国荣
作者机构：
贵州理工学院材料与能源工程学院,贵阳 550003;中国科学院上海硅酸盐研究所,无机功能材料与器件重点实验室,上海 200050
文献出处：
引用格式：
[1]陈小明;李国荣-.BaTiO3基无铅陶瓷大电致伸缩系数)[J].物理学报,2022(16):360-368
A类：
BCTZ,Q33
B类：
BaTiO3,无铅陶瓷,电致伸缩系数,微位移,驱动器,重要应用,铅基压电陶瓷,陶瓷材料,伸缩性,ABO3,铁电体,高压电,压电系数,固相法,Ba0,85Ca0,Ti0,9Zr0,烧结温度,电学性能,晶相结构,致密性,晶粒长大,晶粒尺寸,m4,C2,PZT,表面效应,化学键,相界,测量温度,温度稳定性
AB值：
0.308606
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