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摘要
钙锆共掺钛酸钡陶瓷（BCZT）具有优异的介电性能和压电性能，是一类具有发展潜力的无铅压电陶瓷，但其压电性能仍无法与铅基陶瓷媲美。为提高压电性能，本研究对陶瓷材料进行Sn元素掺杂改性((Ba0.85Ca0.15)(Ti0.9Zr1-xSnx)O3， x=0.02～0.07))。晶体结构分析证实所有组分的陶瓷无杂相，处于正交相与四方相两相共存状态，并具有较高的c/a；显微结构分析发现所有陶瓷都很致密，且平均晶粒尺寸随着Sn含量的增加而增大。当x=0.04时，陶瓷最致密，且室温处于准同型相界附近，因此拥有最佳的电学性能：d33=590 pC·N-1，kp=52.2%，tanδ=0.016，εT33=5372，d*33=734 pm·V-1，IR=57.8 GΩ·cm。本研究表明：Sn掺杂的BCZT基无铅压电陶瓷具有优异的压电性能，有望在换能器、机电传感器和驱动器等方面得到应用。
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