文献类型：期刊文章

作　　者：郑隆立[1,2] 齐世超[2,3] 王春明[2,3] 石磊[1,2]

Zheng Long-Li;Qi Shi-Chao;Wang Chun-Ming;Shi Lei(Shandong Experimental High School,Jinan 250001,China;School of Physics,State Key Laboratory of Crystal Materials,Shandong University,Jinan 250100,China;Taishan College,Shandong University,Jinan 250100,China)

机构地区：[1]山东省实验中学,济南250001 [2]山东大学物理学院,晶体材料国家重点实验室,济南250100 [3]山东大学泰山学堂,济南250100

出　　处：《物理学报》

基　　金：山东省重点研发计划(批准号:2019GGX102064);国家自然科学基金(批准号:51872166);山东大学基本科研业务费(批准号:2017JC032)资助的课题~~

年　　份：2019

卷　　号：68

期　　号：14

起止页码：342-349

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、EI、INSPEC、JST、RCCSE、SCIE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：随着现代信息技术的飞速发展,压电材料的应用范围进一步拓展,使用的温度环境越来越严苛,在一些极端环境下对压电材料的服役性能提出了新的挑战.因此研究具有高居里温度同时具有较强压电性能的压电材料,是迫切需要解决的问题.本文利用普通陶瓷工艺制备了高居里温度铋层状结构钛钽酸铋Bi3TiTaO9+x wt.%CeO2(x=0—0.8,简写为BTT-10xCe)压电陶瓷,研究了钛钽酸铋陶瓷的压电、介电和铁电特性.压电特性研究表明,稀土Ce离子的引入可以提高BTT陶瓷的压电性能,BTT-6Ce(x=0.6)陶瓷具有最大的压电系数d33~16.2 pC/N,约为纯的BTT陶瓷压电系数(d33~4.2 pC/N)的4倍.介电特性研究显示,BTT和BTT-6Ce(x=0.6)陶瓷均具有高的居里温度,Tσ分别为890℃和879℃,同时稀土Ce离子的引入降低了BTT陶瓷的高温介电损耗tanδ.铁电特性研究表明,稀土Ce离子的引入提高了BTT陶瓷的极化强度.在180℃温度下和110 kV/cm的电场驱动下,BTT和BTT-6Ce(x=0.6)陶瓷的矫顽场Ec分别为53.8 kV/cm和57.5 kV/cm,剩余极化强度Pr分别为3.4μC/cm^2和5.4μC/cm^2.退火实验显示:稀土Ce离子组分优化的BTT压电陶瓷经800℃的高温退火后,仍具有优异的压电性能温度稳定性.研究结果表明,BTT-6Ce(x=0.6)陶瓷兼具高的居里温度Tc约为879℃和强的压电性能d33约为16.2 pC/N、较好的压电性能温度稳定性,是一类压电性能优异的高温压电陶瓷.

关 键 词：铋层状结构铁电体  Bi3TiTaO9  压电陶瓷 高居里温度

分 类 号：TQ174.1]