偏铌酸铅高温压电陶瓷的掺杂改性研究

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纯偏铌酸铅高温压电陶瓷虽然具有一系列的优良性能,但难以烧结,从而限制了它的应用。本文采用A位取代,“软性”和变价元素掺杂改性的方法,使得PbNb<,2>O<,6>材料具有良好的烧结性能及机电性能。 实验结果表明,Ca<2+>部分取代Pb<2+>,有利于用传统的陶瓷制备方法得到烧结状况良好的偏铌酸铅陶瓷材料。然而所得到的陶瓷材料的致密度低,不利实际应用。 Sb<,2>O<,3>的添加使材料致密度有所增加,但压电介电活性降低。 CeO<,2>的添加对材料的压电性能 kt,d<,33>,Qm 均无显著影响,但相对基方,有利于材料致密度的提高。 MnO<,2>的添加使得陶瓷的致密度进一步提高。但MnO<,2>含量不宜过多,为0.25mol%以下。配方 [Pb<,0.95>Ca<,0.05>Nb<,2>O<,6.+0.10%molCeO<,2>]+0.25wt%MnO<,2>的性能相对较好。 制备工艺参数为:预烧温度850℃/2h;烧结温度1260℃/25min;极化条件:180℃/10min,4KV/mm。 主要性能参数为:d<,33>=60pC/N,tan δ=1.1%,Q<,m>=16,k<,p>=00365,k<,t>=0.355,ε<,33>/ε<,0>=228该材料可在高温传感器等方面获得应用。
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