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铋掺杂铌酸钠铁电陶瓷的弛豫特性研究

邵川  张江毅  
【摘要】:工作范围在室温附近的功能材料具有潜在的未来应用价值,相比于其他钙钛矿铁电材料基体如BaTiO_3、Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3,铌酸钠NaNbO_3的室温弛豫特性目前尚未得到应有的关注。为了扩展NaNbO_3体系在室温附近的可能应用,实验通过将Bi~(3+)引入NaNbO_3体系制备了(Na_(1-3x)Bi_x)NbO_3组分陶瓷(x=0~0.15),探索了Bi~(3+)掺杂含量对NaNbO_3陶瓷的相结构、显微结构、介电性能和弛豫特性的影响,结果表明:随着Bi~(3+)的掺杂量增加,使得NaNbO_3的室温相结构发生了正交相Pbcm-正交相P21ma-立方相Pm-3m的过渡,同时Bi~(3+)的固溶极限在x=0.10~0.15之间。Bi~(3+)的挥发造成少量气孔的形成,导致陶瓷的致密性逐渐降低。Bi~(3+)增加使得居里温度大幅度下降,从x=0组分的326℃下降至x=0.10组分的-26℃,弛豫程度增加,弛豫因子从x=0组分的1.12上升至x=0.10组分的1.88,伴随着弥散相变和频率色散的现象产生。

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