Ta掺杂和烧结气氛对KNN基无铅压电陶瓷的微观结构和压电性能的影响

作者：侯立敏; 王新健; 王振行; 郇宇^*

来源：硅酸盐学报, 2022, 50(03): 682-690.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210552

• 铌酸钾钠基无铅压电陶瓷
• 钽掺杂
• 微观结构
• 还原气氛烧结

为了探究掺杂以及不同烧结气氛对陶瓷的微观结构以及压电性能的影响。通过传统固相法制备并分别在空气和还原气氛条件下烧结了0.96K0.48Na0.52Nb((1–x))TaxO3-0.04BaZrO3-0.3%Mn CO3陶瓷。研究表明：不同气氛烧结的陶瓷均为纯钙钛矿结构，陶瓷相结构为菱方相与正交相共存，且Ta的掺杂抑制了氧空位的产生。当掺杂量为0.10时，还原烧结气氛下性能最优：d33=172 pC/N,d*33=294 pm/V,kp=24.9，εT33=820,tanδ=0.021，且性能优于同组分在空气下烧结的样品(d33=142 pC/N,d*33=220 pm/V,kp=21.1，εT33=593,tanδ=0.022)。还原气氛可以抑制晶粒生长，促进陶瓷的致密化，进而提高陶瓷样品的压电性能。

• 单位
  济南大学