面向超声压电换能器的MnO2掺杂Pb(Sc, Nb)O3-Pb(Hf, Ti)O3陶瓷研究

作者：雷磊; 万昊; 李睿; 王劲; 师一卿; 郭安详; 薛建

来源：压电与声光, 2023, 45(01): 39-44.

• 压电陶瓷
• 掺杂
• 固相反应
• 温度稳定性

该文采用固相反应法成功合成了高性能MnO2掺杂的0.07Pb(Sc1/2Nb1/2)O3-0.93Pb(Hf0.47Ti0.53)O3(PSN-PHT)陶瓷，并从微观形貌、相结构和电学性能等方面综合分析了PSN-PHT陶瓷性能提高的原因。实验结果表明，MnO2的引入改变了PSN-PHT陶瓷的相结构，使其铁电四方相含量降低，并导致准同型相界(MPB)的出现，同时增大了晶粒尺寸并使晶粒均匀化。当MnO2掺杂量(摩尔分数)为0.8%时，样品达到最佳性能，其d33、kp、TC、Qm和tan δ分别为450 pC/N、0.65、348℃、1 200和0.003 2。该组分样品的温度稳定性远高于商用PZT-5和PZT-8陶瓷，故其在压电陶瓷换能器领域有着巨大的应用前景。

• 单位
  国家电网有限公司; 国网（西安）环保技术中心有限公司