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第二相La0.67TiO2.87对La2Ti2(1 + x)O7压电陶瓷相结构和阻抗谱的影响

DOI：10.1016/j.ceramint.2019.03.160 期刊：Ceramics International 出版年份：2019 更新时间：2025-11-14 15:27:09
摘要： 通过溶胶-凝胶技术和固相合成法制备了钛过量的La2Ti2(1+x)O7(x=0,0.005,0.01,0.02,0.05,0.1)压电陶瓷。经精修分析发现，陶瓷的相结构随钛含量变化：La2Ti2(1+0)O7中主要存在约93%单斜相与少量约7%正交相共存；La2Ti2(1+0.005)O7和La2Ti2(1+0.01)O7呈现纯单斜相La2Ti2O7（空间群P21）；La2Ti2(1+0.02)O7、La2Ti2(1+0.05)O7及La2Ti2(1+0.1)O7中单斜相La2Ti2O7与一定比例四方相La0.67TiO2.87共存。随着钛过量增加，陶瓷单斜相比例及a-b投影面畸变角先增后减，该趋势与压电常数d33变化规律一致，其中La2Ti2(1+0.01)O7展现出最优压电常数2.8pC/N。阻抗分析表明所有样品在T≥500℃温度范围内同时存在晶粒与晶界导电机制。四方相La0.67TiO2.87的形成源于纯单斜相La2Ti2O7中的钛过量，在x≥0.05时其存在显著提升陶瓷电容值。所制备的压电La2Ti2(1+x)O7陶瓷均具有优异的高频稳定性，是超高温压电应用的候选材料。
作者： Yueyi Li，Laiming Jiang，Chao Wu，Zichen Liu，Xiaoji Zhao，Qiang Chen，Jie Xing，Jianguo Zhu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究第二相La0.67TiO2.87对La2Ti2(1 + x)O7压电陶瓷相结构和阻抗谱的影响。

研究成果

La2Ti2(1 + x)O7陶瓷的相结构随钛含量变化而改变：当x=0.005-0.01时为纯单斜晶相，x≥0.02时出现单斜与四方晶相共存。压电常数在x=0.01时达到最大值2.8 pC/N。阻抗分析表明，在T≥500°C时晶粒与晶界导电占主导地位，且当x≥0.05时四方相La0.67TiO2.87会提升电容性能。该陶瓷具有优异的高频稳定性，适用于超高温压电应用领域。

研究不足

本研究仅限于钛过量的La2Ti2(1 + x)O7陶瓷（x值最高为0.1）；高温弛豫机制的分析可能受测试条件和设备限制；未探究其他掺杂剂或合成方法的影响。

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