铈掺杂PZN-PZT三元系压电陶瓷的烧结特性研究

作者：米乐; 吴道文; 周华将; 陈渝^*

来源：现代技术陶瓷, 2023, 44(01): 57-66.

DOI：10.16253/j.cnki.37-1226/tq.2023.01.006

• PZN-PZT
• 烧结温度
• 相结构
• 压电性能
• 介电性能

采用传统的固相反应法制备了掺杂0.2 wt.%CeO2的0.3Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.7Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(0.3PZN-0.7PZT-0.2Ce)三元系压电陶瓷,并研究了烧结温度(1190～1260℃)对其相结构、微观形貌以及电学性能的影响。XRD和SEM分析发现:所有烧结样品均呈纯的钙钛矿相结构,随着烧结温度的升高,陶瓷样品的相结构从三方相逐渐转变为四方相,1230℃烧结得到的样品由三方相和四方相共存;当烧结温度高于1230℃过后,晶粒开始显著长大,直至液相始出现。介电温谱研究证实:随着烧结温度的升高,0.3PZN-0.7PZT-0.2Ce陶瓷的居里温度(Tc)逐渐升高而介电损耗因子(tan δ)逐渐降低,1230℃烧结得到的样品介电常数(εr)最大而温度系数(TKε)最小。压电性能以及谐振-反谐振测试表明:提高烧结温度有助于提升陶瓷的压电性能(d33)和机电耦合性能(kp),但过高的烧结温度(1260℃)也会使得性能恶化。综合来看:1250℃烧结得到的样品电学性能最佳:Tc=293℃,d33=515 pC/N,kp=67%,εr=2493,TKε (120℃)=6.22×10-3/℃,tanδ=0.017。

• 单位
  成都大学