铪掺杂对锆钛酸钡钙陶瓷电学性能的调控

用固相反应法制备了B位Hf掺杂的Ba_0.95Ca_0.05 Zr_0.05Ti_0.95-xHf_x (BCZ_0.05T_(0.95-x)-xH) (x=0、0.02、0.04、0.06和0.08)陶瓷。研究B位同时含有Hf、Zr、Ti三种元素时,BCZ_0.05T_(0.95-x)-xH陶瓷的相结构变化与电学性能的差异。XRD测试结果表明：Hf₄₊^融入晶格,造成晶格膨胀。BCZ_0.05T_(0.95-x)-xH(x=0、0.02)陶瓷的XRD测试结果表明,该体系中存在明显的四方相与正交相共存的多晶型相转变(PPT),但正交相逐渐转变为主晶相;BCZ_0.05T_(0.95-x)-xH (x=0.04、0.06)陶瓷的XRD结果表明,四方相进一步减少,三方相却逐渐增加;当x继续增大到0.08时,XRD测试发现该体系只存在正交相和三方相结构。SEM测试发现,随着Hf的掺杂量增加,晶粒尺寸逐渐减小。剩余极化随Hf掺杂量的增加先增大再减小,在x为0.02时取得最大值,Hf掺杂显著降低矫顽场(Ec)。压电测试结果表明BCZ_0.05T_0.96-0.04H陶瓷具有最大压电系数(d₃₃=259 pC/N)。