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无铅(K,Na)NbO3–(Bi1/2Na1/2)ZrO3–CaTiO3压电陶瓷的结构与性能

DOI：10.1007/s10854-018-0437-7 期刊：Journal of Materials Science: Materials in Electronics 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 同时提升压电性能与温度稳定性对开发高性能KNN基无铅材料至关重要。本研究探讨了CaTiO3对(1-x)[0.95(K0.5Na0.5)NbO3-0.05(Bi0.5Na0.5)ZrO3]-xCaTiO3-0.2%MnO2陶瓷的相结构、压电性能及温度稳定性的影响。发现通过增加CaTiO3含量可逐步降低正交-四方相变温度。特别地，当x=0.02时，陶瓷展现出优异的应变温度稳定性（测量温度达110°C时应变变化<15%）和增强的电学性能（d33约296 pC/N，应变约0.14%）。因此，将TO-T相变点移至室温以下是提升KNN基压电材料温度稳定性和电学性能的有效途径。
作者： Nan Zhang，Jiagang Wu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究CaTiO3对(K,Na)NbO3–(Bi1/2Na1/2)ZrO3–CaTiO3无铅压电陶瓷相结构、压电性能及温度稳定性的影响，以开发高性能材料。

研究成果

添加CaTiO3能有效将正交-四方相变温度降至室温以下，从而提升KNN基陶瓷的压电性能和温度稳定性。当x=0.02时陶瓷表现出最佳性能，这为开发具有综合平衡特性的无铅压电材料提供了可行途径。

研究不足

该研究聚焦于CaTiO3含量在特定范围（x = 0至0.05）内的影响，可能未涵盖所有潜在成分或条件。温度稳定性有所提升，但在更高温度下仍可能存在局限。

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