Mg/W掺杂和预成型压力对K0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷取向生长和电学性能影响

作者：佐晓帅; 寻宝琛; 宋刚刚; 惠增哲; 方频阳^*

来源：西安工业大学学报, 2023, 43(04): 331-340.

DOI：10.16185/j.jxatu.edu.cn.2023.04.104

• KBT陶瓷
• 取向
• Mg/W掺杂
• 高温压电
• 预成型压强

为了探究Mg/W掺杂和预成型压力对K0.5Bi4.5Ti4O15(KBT)陶瓷晶粒取向生长和电学性能的影响，文中采用固相反应法，在20 MPa的预成型压力下制备了K0.5Bi4.5Ti4-x(Mg1/2W1/2)xO15(KBT-MgWx,x=0.05,0.10,0.15,0.20)陶瓷，随后分别沿垂直(Per)和平行(Par)预成型压电对陶瓷进行切割。采用X射线衍射分析仪表征陶瓷的相结构，扫描电子显微镜分析陶瓷的显微组织形貌，利用精密阻抗分析仪测试陶瓷的介电频谱和变温阻抗，使用d33测试仪(ZJ-6A型准静态)来测量压电性能。研究结果表明：随着Mg2+和W6+含量的增加，KBT-MgW陶瓷晶粒择优取向生长逐渐增强；切割方向平行预成型压力的陶瓷样品具有更高的取向度和电学性能，其最大取向度可以达到58.6%,相应的压电常数和电阻率分别为12 pC·N-1和2.31×106Ω·cm-1。研究结果可为采用传统固相法制备取向的铋层状结构铁电陶瓷提供理论参考。

• 单位
  材料与化工学院; 西安工业大学