W~(6+)掺杂SrBi_4Ti_4O_(15)-Bi_4Ti_3O_(12)共生铋层状压电陶瓷的结构与电学性能

作者：黄立伟; 江向平; 陈超; 黄枭坤; 聂鑫

来源：电子元件与材料, 2021, 40(01): 24-29+35.

DOI：10.14106/j.cnki.1001-2028.2021.1520

• 共生结构
• 施主掺杂
• 微观结构
• 电学性能
• 氧空位
• SrBi_4Ti_4O_(15)-Bi_4Ti_3O_(12)

采用固相法制备了SrBi8Ti7-xWxO27(SBT-BIT-xW6+,x=0.00,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)共生铋层状压电陶瓷材料,系统研究了W6+掺杂对陶瓷样品的微观结构、介电、压电及铁电性能的影响。研究发现所有样品均为单一的m=3.5的共生铋层状结构,且所有陶瓷均有较高致密性,烧结效果较好。拉曼结果表明引入W6+后优化晶体结构,降低了晶格畸变程度。施主掺杂能有效地降低氧空位浓度,使陶瓷样品介电损耗大幅降低,同时显著地增强了样品的铁电性能和压电性能;当掺杂量x=0.08时,样品的压电常数d33由11 pC/N提高到24.1 pC/N,剩余极化强度2Pr由3.72 μC/cm2提至5.54 μC/cm2,居里温度Tc由595℃降至554℃。并且当退火温度为500℃时,其d33仍保持23.2 pC/N,约为初始值的96.3%。表明该材料在高温领域具有潜在应用价值。

• 单位
  景德镇陶瓷大学; 江西省先进陶瓷材料重点实验室