不同烧结气氛对Bi_0.47Na_0.47Ba_0.06Cu_0.015Ti_0.985O₃陶瓷微观结构与电性能的影响（英文）

作者：胡江南; 王俊; 江向平; 黄枭坤; 陈超; 聂鑫; 王衔雯

来源：陶瓷学报, 2023, 44(06): 1128-1138.

DOI：10.13957/j.cnki.tcxb.2023.06.007

• 压电陶瓷
• 钛酸铋钠
• 烧结氛围
• 电性能

在这项研究中，通过传统固相法得到了Bi0.47Na0.47Ba0.06Cu0.015Ti0.985O3（BNBCT）无铅压电陶瓷。系统研究了氧气氛围（BNBCT-O2）、空气氛围（BNBCT-Air）、氮气氛围（BNBCT-N2）对BNBCT陶瓷的结构与电性能的影响。X射线衍射（XRD）结果显示所有样品都只生成了钙钛矿结构。XRD精修结果则说明BNBCT-O2陶瓷具有很强的晶格失序。复阻抗图谱、电响应活化能、电导率活化能以及O1s的X射线光电子能谱（XPS）反映出氧空位的浓度会随着烧结气氛的改变而改变。当烧结氛围中氧浓度过高时，样品中的氧空位浓度很容易被抑制。相比于BNBCT-Air与BNBCT-N2陶瓷，BNBCT-O2陶瓷表现出最高的压电常数(d33=227 pC·N-1)及最大的剩余极化强度(Pr=31.9μC·cm-2)。这些结果均显示出BNBCT陶瓷的微观结构与电性能和氧空位浓度有关，而氧空位又能被烧结氛围所调控。所以，通过改变烧结氛围来提升Bi0.47Na0.47Ba0.06Cu0.015Ti0.985O3基陶瓷的压电性能是一种可行的方法。

• 单位
  江西省先进陶瓷材料重点实验室; 景德镇陶瓷大学