CaZrO_3改性(Na,K)NbO_3基无铅陶瓷电学性能的温度稳定性

压电陶瓷广泛用于驱动器、传感器等电子领域,但是目前主要使用的压电陶瓷是铅基陶瓷.基于保护环境和社会可持续发展的需要,无铅压电陶瓷的研发变得迫切.无铅压电陶瓷(K,Na)NbO_3(KNN)因具有较高压电常数和居里温度,而受到广泛关注.然而较差的温度稳定性限制了其应用.本文通过二步合成法制备了电学性能温度稳定的(1-x)(Na_(0.52)K_(0.48))_(0.95)Li_(0.05)NbO_3-xCaZrO_3(NKLN-xCZ)陶瓷,研究了CaZrO_3对KNN基陶瓷微结构及电学性能的作用.研究结果表明:适量CaZrO_3改善了样品烧结性能,得到了致密陶瓷.随CaZr O_3增加,NKLN-CZ陶瓷的三方相(R)-四方相(T)共存出现在组分为0.05 ≤x ≤0.06.x=0.05时,陶瓷样品不但具有高居里温度(T_c=373 ℃),而且表现出良好电学性能(d_(33)=198 pC/N,k_p=39%,ε_r=1140,tanδ=0.034,P_r=21μC/cm~2,E_c=18.2 kV/cm).此外,该陶瓷由于存在弥散R-T相变,导致其相变温度区间拓宽,因此,该陶瓷具有较好的电学性能温度稳定:在温度范围为-50—150 ℃,NKLN-0.05CZ陶瓷的k_p保持在34%—39% (k_p变化量≤13%).