无机盐工业
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无机盐工业 ›› 2011, Vol. 43 ›› Issue (2): 23-.

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铁掺杂钛酸铋钠钾陶瓷的制备及表征

陈小明1, 2,3，廖运文1, 2，李伟1, 2，刘育芳1, 2，毛丽君1, 2，王怀平1, 2，肖定全4，朱建国4,朱基亮4，陈强4   

  1. 1.四川省化学应用与环境污染控制技术重点实验室，四川南充 637009；2.西华师范大学化学化工学院应用化学研究所;3.泸州老窖天府中学；4.四川大学材料科学系
  • 发布日期:2011-04-19

Synthesis and characterizations of Fe-doped Bi0.5(Na0.825K0.175)0.5TiO3piezoceramics

Chen Xiaoming1,2,3,Liao Yunwen1,2,Li Wei1,2,Liu Yufang1,2,Mao Lijun1,2,Wang Huaiping1,2,Xiao Dingquan4,Zhu Jianguo4,Zhu Jiliang4,Chen Qiang4   

  1. 1.Sichuan Provincial Key Laboratory of Applied Chemistry and Environment Pollution Control Technology,Nanchong 637009,China;2.Institute of Applied Chemistry,School of Chemistry and Chemical Engineering,China West Normal University;3.Luzhoulaojiao Tianfu Middle School；4.Department of Materials Science,Sichuan University
  • Published:2011-04-19

摘要： 采用传统固相法制备了无铅压电陶瓷Bi0.5(Na0.825K0.175)0.5TiO3+xFe2O3（x为质量分数，0、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、1.0%、1.5%) (简写BNKTF-x)，利用X射线衍射（XRD），和扫描电子显微镜（SEM）等分析表征了该体系陶瓷的结构、介电与压电性能。XRD测试表明，在1 180 ℃、2 h的烧结条件下，当铁的质量分数小于1.0%时，陶瓷呈现单一相的钙钛矿结构。所有陶瓷晶粒大多呈四方晶形，晶界明显。增加铁的含量有利于晶粒生长。此外，铁的加入也使陶瓷样品气孔率降低，当铁的质量分数在0.3%左右时陶瓷的致密性最好。BNKTF-0.1%体系陶瓷具有较好的电学性能：d33=145 pC/N,kp=0.28,εr=869,tan δ=0.032,Qm=106。

关键词: BNDTF-x, 无铅压电陶瓷, 电学性能

Abstract: Fe-doped leadless piezoelectric ceramics Bi0.5(Na0.825K0.175)0.5TiO3+xFe2O3（x=0,0.1%,0.3%,0.5%,0.7%,1.0%,1.5%) （abbreviated as BNKTF-x,x is the mass fraction of Fe2O3) was prepared by the conventional solid phase technique.Structure and dielectric and piezoelectric properties of BNKTF-x system were analyzed by means of X-ray diffraction(XRD),SEM,and electric measurement device etc..XRD results showed that the ceramics presented a monophase perovskite structure when mass fraction of Fe was less than 1.0% and the sample was sintered at 1 180 ℃ for 2 h.All the ceramic crystal grains mostly were tetragonal with clear boundaries.Increase of Fe could promote the growth of grains.Additionally,introduction of Fe reduced the porosity of ceramic sample and the ceramics had the best compactness when mass fraction of Fe was about 0.3%.Measurements of piezoelectric and dielectric properties showed excellent electrical properties of BNKTF-0.1% ceramics:d33=145 pC/N,kp=0.28,εr=869,tanδ=0.032,and Qm=106.

Key words: BNKTF-x, leadless piezoelectric ceramics, electrical properties

中图分类号: 

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