編號(hào)：CYYJ02805
篇名：SrMAlO4(M=La、Y)摻雜BNT基無(wú)鉛壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)與電致應(yīng)變性能研究
作者：趙桂媛 王娣 劉潤(rùn)政 鄭永卓 呂蓉娜 郝繼功 李偉
關(guān)鍵詞： 無(wú)鉛壓電陶瓷 鈦酸鉍鈉 相結(jié)構(gòu) 電致應(yīng)變
機(jī)構(gòu)： 聊城大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 近年來(lái),鈦酸鉍鈉(BNT)基壓電陶瓷材料因其獨(dú)特的場(chǎng)致相變效應(yīng)表現(xiàn)出巨大電致應(yīng)變響應(yīng),并在驅(qū)動(dòng)器方面展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。采用傳統(tǒng)固相合成工藝制備了具有優(yōu)異電致應(yīng)變性能和溫度穩(wěn)定性的(Bi0.5Na0.5)0.935Ba0.065TiO3-xSrMAlO4(xSrMAlO4,M=La、Y)系無(wú)鉛壓電陶瓷材料,并研究了SrMAlO4(M=La、Y)組元對(duì)陶瓷相結(jié)構(gòu)及電性能的影響。SrMAlO4組元的引入促使陶瓷的相結(jié)構(gòu)由三方-四方共存相向單一偽立方相轉(zhuǎn)變,并破壞了基體材料的鐵電有序性,誘導(dǎo)出弱極性相,進(jìn)而大幅度提高了材料的電致應(yīng)變性能。當(dāng)SrMAlO4摻雜含量為0.9%(摩爾分?jǐn)?shù))時(shí),材料獲得了最佳的電致應(yīng)變性能:70 kV/cm電場(chǎng)下,其單向應(yīng)變值分別為0.39%(M=La)和0.44%(M=Y),對(duì)應(yīng)大信號(hào)d33*常數(shù)分別為557 pm/V(M=La)和629 pm/V(M=Y),高應(yīng)變響應(yīng)來(lái)源于電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下弱極性態(tài)到鐵電態(tài)的轉(zhuǎn)變。此外發(fā)現(xiàn),經(jīng)0.9%(摩爾分?jǐn)?shù))SrMAlO4(M=Y)改性的陶瓷材料在室溫至100℃之間表現(xiàn)出優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性,在驅(qū)動(dòng)器等器件方面展現(xiàn)出良好的應(yīng)用潛力。
