钇掺杂铌酸锶陶瓷的微观结构与电性能研究.pdf

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1、第42卷第9期人工晶体学报Vo1．42No．92013年9月JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALS；eotember．2013钇掺杂铌酸锶陶瓷的微观结构与电性能研究向炼，陈刚，符春林，蔡苇，李小双，宋云霞(1．重庆科技学院冶金与材料工程学院，重庆401331；2．重庆大学材料科学与工程学院，重庆400050)摘要：采用固相法制备了Nhsr：一YO陶瓷。研究了掺Y对陶瓷的晶体结构、表面形貌、铁电、介电和压电性能的影响。研究结果表明：钇掺杂Sr2NbO陶瓷，Y3取代了A位sr2，形成Nb：s

2、r2⋯YO固溶体，并提高了铌酸锶陶瓷铁电、介电和压电性能。在=0．05时，Nb：sr：⋯YO，陶瓷的铁电性能达到最大(剩余极化强度P=0．254p．C／em)；在=O．1时，Nb：sr2⋯Y0陶瓷的介电性能达到最大(相对介电常数=90，介电损耗tansy<0．01)。关键词：铌酸锶；压电陶瓷；铁电；介电；压电中图分类号：TB34文献标识码：A文章编号：1000-985X(2013)09—1880-04MicrostructureandElectricalPropertiesofY-dopedStron

3、tiumNiobateCeramicsXIANGLian，CHENGangI_，FUChun—lin，CAIWei。，LIXiao—shuang，SONGYun—xia(1．SchoolofMetalurgicalandMaterialsEngineering，ChongqingUniversityofScienceandTechnology，Chongqing401331，China；2．CollegeofMaterialScienceandEngineering，ChongqingUniversi

4、ty，Chongqing400050，China)(Received8February2013，accepted23Apr／l2013)Abstract：Nb2Sr2Y07ceramicswerepreparedbyconventionMsolidstatereactionmethod．The一influenceofYonthecrystalstructure，surfacemorphology，ferroelectric，dielectricandpiezoelectricpropertiesofN

5、b2Sr2Y07ceramicshavebeeninvestigated．Theresultsshowthatyttriumdoped一SrzNb207ceramics，substitutingYforSrzatAsitetoformNb2Sr2Y07solidsolution，andenhance一theferroelectric，dielectricandpiezoelectricpropertiesofstrontiumniobateceramics．At=0．05，ferroelectricp

6、ropertiesofNb2Sr2⋯YO7ceramicsreachmaximum(P：0．254~C／cm)；At=0．1，thedielectricpropertiesofNb2Sr2一Y07ceramicsreachthemaximumvalue(占=90，ta≤0．01)．Keywords：strontiumniobate；piezoelectricceramic；ferroelectric；dielectric；piezoelectric1引言具有压电效应的压电材料，已被应用于制作传感器、微

7、位移器和压电变压器等器件。压电陶瓷比单晶的生产工艺简单、成本低，因此被大量应用于探测、雷达、医疗、通信等诸多领域。但是在高温环境下，尤其是在石油冶金和地质勘探等领域，对压电陶瓷提出了更加苛刻的条件，即在高温条件下能够长期稳定的工作。因此高温压电陶瓷材料已成为目前压电材料发展的重要方向。而航空航天等领域要求压电陶瓷具有更高的使用温度，例如金星表面温度达460oC。收稿日期：2013-02-08；修订日期：2013-04-23基金项目：重庆市教委科技项目(KJ121408)；重庆市自然科学基金项目(CSC

8、T2012JJA50017)；重庆科技学院第七届大学生科技创新项目国家自然科学基金(51102288)；重庆科技学院校内科研基金项目(CK2013Z13)作者简介：向炼(1993一)，男，重庆市人。E-mail：xianglian93@163．corn通讯作者：陈刚，副教授，博士研究生。Email：cgyjxy—cqust@163．com第9期向炼等：钇掺杂铌酸锶陶瓷的微观结构与电性能研究1881一般地，压电陶瓷的使用温度仅为居里温度()的一半左右。高温