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

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。