(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06Ti1-x(Yb0.5Nb0.5)xO3无铅陶瓷的结构,储能、应变、介电及阻抗性能研究

作者：孙亚兵; 包兆先; 霍子伟; 杨玲; 许积文^*; 周昌荣; 王华

来源：材料导报, 2019, S1: 171-177.

• BNBT陶瓷
• 4+" name="keyword">(Yb0.5Nb0.5)4+
• 储能
• 应变
• 反铁电

采用固相法制备了(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06Ti1-x(Yb0.5Nb0.5)xO3(BNBT-xYN,x=0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.07)无铅陶瓷,系统研究了(Yb0.5Nb0.5)4+掺杂量对陶瓷相结构,表面微观结构,铁电、储能、应变及阻抗性能的影响。研究结果表明:(Yb0.5Nb0.5)4+均固溶进入BNBT陶瓷基体中,形成单一的钙钛矿结构。BNBT-xYN陶瓷具有致密的结构,类球形的晶粒随着(Yb0.5Nb0.5)4+掺杂量增加而明显细化。陶瓷由铁电体向弛豫铁电体转变,当x=0.02时可观察到类反铁电体的双电滞回线。掺杂使得陶瓷的储能密度和储能效率均得到提高,当x=0.03时陶瓷的储能密度和储能效率在70 kV/cm下分别达到0.62 J/cm3、50.16%;当x=0.02时BNBT-xYN陶瓷伴随着大的应变,应变量最大可达0.346%。(Yb0.5Nb0.5)4+的掺杂降低了陶瓷的铁电性,使其向弛豫铁电体转变,转变温度降低到室温以下,同时陶瓷有很好的绝缘性。

• 单位
  桂林电子科技大学