钪酸铋-钛酸铅高温压电陶瓷的相结构和高温压电稳定性

作者：刘康; 蓝振成; 陈开远; 王辉^*; 于强; 刘来君^*

来源：陶瓷学报, 2020, 41(06): 935-944.

DOI：10.13957/j.cnki.tcxb.2020.06.015

• 钪酸铋-钛酸铅
• 压电陶瓷
• 准同型相界
• 温度稳定性

高温压电陶瓷在燃油喷射系统、柴油机减震、航天飞行器性能监测方面具有重要的作用。本文采用传统固相反应法合成了准同型相界(MPB)附近的(1-x)BiScO3-xPbTiO3 (x=0.60-0.66)高温压电陶瓷。采用Rietveld精修确定了单斜相和四方相的共存并给出了原子位置和两相的比例与组分的关系。基于两个动态等效能态之间的耦合来提高极化率,明确了该组分范围压电和铁电性能增强的机制。BS-PT (x=0.64)的陶瓷具有最佳的室温压电和铁电性能:Tc=430℃,d33=450p C/N,kp=62%,Pr=38μC/cm2,Ec=22.7 kV/cm;热退火的d33在370℃保持不变,在410℃急剧降低,比普通的PZT陶瓷的使用温度要高出220℃,是理想的高温压电陶瓷材料。

• 单位
  桂林理工大学; 广西玉柴机器股份有限公司; 中国科学院国家空间科学中心