Sb2O3掺杂BiFeO3-BaTiO3压电陶瓷的结构及电性能研究

作者：黄志强; 何秀将; 何新华; 符小艺; 王歆; 卢振亚

来源：人工晶体学报, 2021, 50(3): 565-571,586.

DOI：10.3969/j.issn.1000-985X.2021.03.025

• BiFeO3-BaTiO3
• Sb2O3掺杂
• 固相烧结法
• 介电性能
• 压电性能
• 弛豫特性

采用传统固相烧结法合成了0.7BiFeO3-0.3BaTiO3+x％Sb2O3(质量分数)陶瓷(BFO-BTO+xSb,x=0.00～0.20),研究了Sb2O3掺杂对BFO-BTO陶瓷的晶相结构、介电、导电以及压电和铁电性能的影响,并对影响机理进行探讨.结果表明:Sb掺杂导致陶瓷的晶体结构由伪立方相向菱形相转化.Sb的B位取代增加了BFO-BTO+xSb陶瓷的铁电弛豫性,降低高温损耗,并使居里温度Tc有所降低.导电特性的研究表明,Sb掺杂改变了V×O和Fe2+的浓度,降低了电导率,但没有改变陶瓷的导电机制,其主要载流子是氧空位.Sb掺杂量x=0.05时,BFO-BTO+xSb陶瓷表现出最佳的综合电性能:d33=213 pC/N,kp=28.8％,Qm=38,Tc=520℃,Pr=24.7μC/cm2.

• 单位
  华南理工大学; 材料科学与工程学院