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基于CaBi<sub>4</sub>Ti<sub>4</sub>O<sub>15</sub>的高温用无铅溶胶-凝胶复合材料
摘要: 基于CaBi4Ti4O15(CBiT)的无铅溶胶-凝胶复合材料被开发用于高温超声换能器应用。本研究采用两种无铅溶胶-凝胶溶液——Ba0.7Sr0.3TiO3(BST)和Bi4Ti3O12(BiT),通过溶胶-凝胶喷涂技术在3毫米厚的钛基板上制备了厚度超过50微米的CBiT/BST和CBiT/BiT薄膜,以确保材料一致性。选择BST和BiT分别因其高介电常数和高居里温度,且均为无铅材料。在室温至600°C范围内进行热循环测试,两种材料均确认在三次热循环中产生清晰的多重回波。此外,尽管CBiT/BiT需要更高的极化温度,但其灵敏度高于CBiT/BST。因此,成功验证了该超声换能器在高温应用中的潜力。? 2018 日本应用物理学会
关键词: 超声波换能器、高温、溶胶-凝胶复合材料、无铅、钛酸铋钙(CaBi4Ti4O15)
更新于2025-09-23 15:21:01
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掺杂W<sup>6+</sup>的CaBi<sub>4</sub>Ti<sub>4</sub>O<sub>15</sub> Aurivillius系压电陶瓷的高温阻抗特性与导电机理
摘要: 系统研究了W6+掺杂对Aurivillius型压电陶瓷CaBi4Ti4O15相结构、电学性能(尤其是高温导电机理)的影响。通过复阻抗谱表征了500-650°C温度范围内的导电特性,发现高温下呈现离子导电机制和非德拜弛豫过程。非德拜弛豫行为与导电过程由载流子跳跃主导,这可通过弛豫活化能(1.45 eV)、跳跃传导能(1.50 eV)和直流传导能(1.39 eV)数值相近得到证实。同时,适当W6+掺杂使CaBi4Ti4O15的压电系数d33从7.5 pC/N提升至17.8 pC/N,并在650°C仍保持良好温度稳定性。这些结果从微观结构角度深入揭示了导电过程与机理,对Aurivillius压电陶瓷的高温应用具有重要价值。
关键词: 奥里维利厄斯压电陶瓷,阻抗特性,导电机制,CaBi4Ti4O15,高温,W6+掺杂
更新于2025-09-09 09:28:46