Bi(Al0.5Sc0.5)O3增强BaTiO3陶瓷弛豫铁电及储能性能

作者：郗雪艳; 杜慧玲^*; 马翠英; 景欣瑞; 王海婷

来源：硅酸盐学报, 2020, 48(06): 855-862.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2020.06.20190653

• 无铅
• 钛酸钡
• 弛豫铁电
• 储能

设计并合成了一种无铅改性BaTiO3基储能陶瓷,通过固相反应法制备了无铅单相钙钛矿BaTiO3–Bi(Al0.5Sc0.5)O3陶瓷,研究了掺杂不同含量BAS对陶瓷的结构、介电性能、铁电性能及储能特性的影响。结果表明:(1–x)BT–x BAS固溶体从四方相(x≤0.05)转变为部分立方相(x≥0.1),但仍以四方相为主且细晶化;随着其含量的增加,Curie温度(Tm)向低温方向移动并出现了介电峰宽化,表现出明显的介电色散行为;BAS的引入破坏了BT陶瓷铁电畴的长程有序,发生了铁电相到弛豫铁电相的相变;2种现象均表明BT–BAS陶瓷具有弛豫铁电体的优异特点。在所有样品中,0.85BT–0.15BAS陶瓷的介电温度稳定性最佳,弛豫因子γ为1.97;外加电场～105 k V/cm时,储能密度为0.684 J·cm–3,储能效率为95.0%,陶瓷具有最佳储能特性。

• 单位
  西安科技大学