Ni2O3掺杂对大功率压电陶瓷性能的影响

作者：盖学周; 汪跃群; 项光磊

来源：声学与电子工程, 2023, (02): 13-16.

• Ni2O3掺杂
• 大功率压电陶瓷
• 细晶
• 矫顽场
• 内偏置场

为获得综合性能较好且原材料成本低的二元系大功率压电陶瓷材料，采用电子陶瓷制备工艺，制备了Pb (Zr0.52Ti0.48)O3+a mol%CaFeO5/2+xwt%Ni2O3压电陶瓷，研究了Ni2O3掺杂量对陶瓷介电及压电性能的影响，并对其晶粒形貌、铁电性能及居里温度进行了表征。实验表明，适量Ni2O3掺杂可以改善压电陶瓷的介电及压电性能，在Ni2O3掺杂量为0.10wt%时，制备的压电陶瓷综合性能最佳，具体参数如下：ε33T/ε0=1259,tgδ=0.24%,Kp=0.552,d33=268 pC/N,Qm=882；陶瓷断面SEM测试表明，晶粒大小均匀、细晶，断裂方式以沿晶断裂为主；铁电测试表明，室温下其电滞回线呈“束腰”形状，随着测试温度增加，电滞回线逐渐打开，110℃时，呈现出典型的铁电电滞回线，此时矫顽场Ec=1472 V/mm，内偏置场Ei=225 V/mm；居里温度测试表明，Tc=313℃、在室温～100℃范围内，tgδ≤0.50%。