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钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷场致应变性能研究 被引量:6
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作者 杨慧平 周学凡 +3 位作者 方豪杰 张晓云 罗行 张斗 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期603-610,共8页
钛酸铋钠(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_(3)(BNT)作为典型的钙钛矿型弛豫铁电体,具有超高的场致应变,是最有希望代替铅基体系的无铅压电体系之一。与铅基陶瓷相比,BNT基陶瓷具有驱动电压较高、迟滞较大以及温度稳定性差等劣势。为了优化无铅驱... 钛酸铋钠(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_(3)(BNT)作为典型的钙钛矿型弛豫铁电体,具有超高的场致应变,是最有希望代替铅基体系的无铅压电体系之一。与铅基陶瓷相比,BNT基陶瓷具有驱动电压较高、迟滞较大以及温度稳定性差等劣势。为了优化无铅驱动器的应变性能,本研究采用固相反应法制备(1-x){0.76(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_(3)-0.24SrTiO_(3)}-xNaNbO_(3)(BNTST-xNN,x=0~0.03)无铅铁电陶瓷。结果表明,当x=0.01时,该陶瓷在较低电场(E=4 kV/mm)下的应变值可达到0.278%,等效压电系数d^(*)_(33)高达695 pm/V。此时,陶瓷处于非遍历/遍历弛豫相界处,电场诱导弛豫-铁电相变导致大场致应变。与x=0.01相比,x=0.02时应变值为0.249%,略微下降,但迟滞却降低至43%。此外,该应变在25~100℃温度范围内维持稳定。本研究表明,在BNT基陶瓷中固溶SrTiO_(3)和NaNbO_(3)组元可以提高场致应变值,同时维持较低的驱动电场和良好的温度稳定性,可用于压电驱动器研制。 展开更多
关键词 钛酸铋钠 无铅铁电陶瓷 场致应变 弛豫态
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粉体砂磨工艺对SiO2-ZrO2-MgO-CaO助烧95Al2O3陶瓷微观结构与性能的影响 被引量:2
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作者 方豪杰 贺亦文 +6 位作者 张晓云 曾超 曾雄 林华泰 郭伟明 吴利翔 刘秋宇 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期57-61,共5页
采用砂磨工艺对Al2O3粉体进行研磨,研究了粉体的形貌,以及在SiO2-ZrO2-MgO-CaO烧结助剂作用下烧结粉体得到95Al2O3陶瓷的物相组成、微观结构和力学性能,并与行星球磨工艺下的进行对比。结果表明:砂磨后Al2O3粉体的平均粒径仅为0.2μm,... 采用砂磨工艺对Al2O3粉体进行研磨,研究了粉体的形貌,以及在SiO2-ZrO2-MgO-CaO烧结助剂作用下烧结粉体得到95Al2O3陶瓷的物相组成、微观结构和力学性能,并与行星球磨工艺下的进行对比。结果表明:砂磨后Al2O3粉体的平均粒径仅为0.2μm,砂磨对粉体具有明显的细化作用,而行星球磨后的中位粒径为2.4μm,与未研磨粉体的相近;烧结砂磨粉体得到陶瓷的物相为Al2O3、Al0.52Zr0.48O1.74、m-ZrO2,而烧结行星球磨粉体与未研磨粉体的物相为Al2O3与微量m-ZrO2;烧结砂磨粉体得到陶瓷表面的Al2O3晶粒未异常长大,ZrO2相钉扎在Al2O3晶界,而烧结行星球磨粉体与未研磨粉体的Al2O3晶粒均存在异常长大现象;烧结砂磨粉体得到陶瓷的断裂韧度为(4.6±0.6)MPa·m1/2,高于烧结未研磨和行星球磨粉体的。 展开更多
关键词 95Al2O3陶瓷 砂磨 微观结构 断裂韧性
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