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La3+掺杂对CaBi2Nb2O9压电陶瓷结构与电学性能的影响
作者:黄立伟 江向平   黄枭坤   许经东 王和鹏 蒋泽云 
单位:景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院 江西省先进陶瓷材料重点实验室 
关键词:压电陶瓷 微观结构 介电性能 铁电性能 导电机制 铌酸铋钙 
分类号:
出版年,卷(期):页码:2021,49(4):648-658
DOI:
摘要:
采用传统固相法制备Ca1–xLaxBi2Nb2O9 (CBN–xLa, x=0.00, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10)陶瓷,研究了La3+掺杂对CaBi2Nb2O9陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电性能、压电及铁电性能以及高温导电机制的影响。结果表明,适量的La3+取代Ca2+优化了晶体结构,细化晶粒,通过施主掺杂降低了氧空位,有效地改善了CaBi2Nb2O9陶瓷的电性能。其中Ca0.92La0.08Bi2Nb2O9是最优组分,获得压电性能d33、Curie温度TC和剩余极化强度2Pr分别为11.7 pC/N、905 ℃和9.51 ?C/cm2,并且在550 ℃条件下的tan?为3.87%,退火处理后,所有组分样品在800 ℃条件下均保持较稳定压电性能。复阻抗谱表明阻抗是由晶粒晶界共同作用,导电机制与氧空位有密切关系,且La3+能有效提高高温电阻率,使得其在高温传感器中具有应用潜力。
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