Nb2O5掺杂0.77Bi0.5Na0.5TiO3-0.23SrTiO3 基低电场大应变陶瓷的性能研究文献综述
2020-04-18 07:04
压电陶瓷作为一种能将机械能与电能相互转换的功能陶瓷,具有加工工艺简单、经济耐用、性能优异等特点, 在换能器、驱动器、传感器等多种设备的生产上有较广泛的应用。
在航天、舰船、列车、家用汽车、手机、办公及家用电子产品等各个领域都有应用。
目前大量应用的压电陶瓷是铅基陶瓷, 主要为锆钛酸铅系 (PZT) 含铅固溶体, 其压电性能较好 (压电常数d33达450~750 p C/N、机电耦合系数k33达0.5~0.7)。
铅基陶瓷在压电材料市场占90%以上份额。
虽然PZT系压电陶瓷性能优异, 但这类陶瓷材料中氧化铅的含量最高达70%以上, 由于氧化铅是一种有毒的物质, 会对人体肝脏和肾脏等器官产生较大影响。
因此,在过去的20年里,已经有大量关于无铅压电陶瓷作为PZT的替代品的研究。
近年来, 韩国、中国、欧盟等世界主要国家及地区都相继立法禁止或限制使用含铅等有害材料。
因此研究和开发性能优异的无铅压电陶瓷是社会发展的必然。
为此,目前考虑了三种主要材料体系: BaTiO3 (BT )、Bi1 / 2Na1 / 2TiO3 ( BNT )和K1/2Na1/2NbO3 (KNN)压电材料。
KNN是铁电体KNbO3 (KN) 和反铁电体NaNbO3 (NN) 的固溶体, 当K/Na≈1时, KNN固溶体中同时存在A和B两种斜方铁电相, 形成准同型相界。
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