一步合成法制备高灵敏度0.1PZN-0.12PNN-0.78PZT压电陶瓷

作者：吴凡; 盖学周; 汪跃群; 李伟

来源：船舶标准化与质量, 2023, (02): 47-51.

• 铌锌-铌镍-锆钛酸铅
• 高灵敏度
• 一步合成法
• 工业生产

常用的软性接收型压电陶瓷材料压电性能良好，但灵敏度较低(g31=6×10-3V·m/N～9×10-3V·m/N)，不利于在水听器领域的应用。为了获得适用于工业生产的高灵敏度压电陶瓷材料，文章采用工业级化工原料通过一步合成法制备了铌锌-铌镍-锆钛酸铅(0.1 Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.12 Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-0.78 Pb(Zr1-xTix)O3,x=0.475～0.51)压电陶瓷，研究了锆含量x变化对于该体系压电陶瓷微观形貌及电学性能的影响。结果表明，该体系在x=0.485时，具有最佳综合电学性能，此时εr=2 330,kp=0.673,d33=575 p C/N,tanδ=1.7%,Qm=71,Tc=307℃，Ec=1 091 V/mm，但接收灵敏度(g31=7.891×10-3 V·m/N)与常规软性材料无太大差异；当x=0.50时，该体系具有最高的灵敏度(g31=10.875×10-3 V·m/N)以及较高的综合电学性能，此时εr=885,kp=0.625,d33=334 p C/N,tanδ=1.84%,Qm=100,Tc=293℃，Ec=795 V/mm，该组分在水听器领域具有很高的应用潜力。