《镧掺杂PMN-PT陶瓷在准同型相界处的相组成调控》

技术简介：

采用两步预烧工艺制备Pb_(0.9625)La_(0.025)(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(1-z)Ti_zO_3(z=0.28、0.29、0.30、0.31)陶瓷，其准同型相界(MPB)的化学组成位于PbTiO_3含量为0.29mol和0.30mol附近。选取准同型相界两侧的化学组成，制备四方晶相Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(0.66)Ti_(0.34)O_3和三方晶相Pb_(1-1.5x)La_x(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(1-y)Ti_yO_3(x=0.0833～0.0417,y=0.206 7～0.2733)陶瓷粉体。将两种晶相粉体按照设计比例(三方晶相摩尔分数w=0.3、0.4、0.5、0.6)混合，干压成型，烧结成化学组成相同、晶相占比不同的Pb_(0.9625)La_(0.025)(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(0.70)Ti_(0.30)O_3陶瓷。研究了晶相组成对陶瓷压电性能、介电性能、铁电性能的影响。结果表明，高温烧结后，陶瓷中的三方晶相和四方晶相占比与配料比基本一致。当w=0.5时，1250℃烧结陶瓷中三方晶相与四方晶相含量占比分别为0.47、0.53,晶粒平均尺寸为(5.24±0.23)μm,相对密度为96.76%。陶瓷的压电应变常数d_(33)、径向机电转换系数k_p、厚度机电转换系数k_t、相对介电常数ε_r、剩余极化强度P_r和场致应变系数S(1Hz、3.5kV/mm)分别为1014 pC/N、0.67、0.64、10955、24μC/cm~2和0.21%。该方法可人为调控化学组成位于准同型相界的陶瓷的晶相占比。

研发人员：包国翠;李坤;杨光;崔佳宁;施东良;林国豪;方必军;