Li补偿量对铌酸盐基无铅压电陶瓷结构和性能的影响

摘要： 采用传统固相烧结工艺, 在1000℃成功制备了致密度较高、微观形貌较好的Li0.05+x(Na0.535K0.48)0.95NbO3 (LxNKN)压电陶瓷. 考察了Li补偿量对LxNKN陶瓷致密度、微观结构、相结构、居里温度及电学性能的影响. 结果发现: 添加过量Li不仅促进陶瓷的烧结, 而且降低陶瓷的烧结温度. XRD图谱分析和相应的晶格常数计算表明, 在x=0.010~0.015范围内出现了四方-正交两相共存的多形态相界(PPT). 由于PPT的出现, 在最佳补偿量x=0.015处, 陶瓷的压电常数d33、机电耦合系数kp、介电常数εr和剩余极化强度Pr分别达到各自的最大值282 pC/N、44%、942和27 μC/cm2. 与化学计量比的LNKN陶瓷相比, LxNKN陶瓷的居里温度随Li补偿量的增加变化很小, 这可能是由于Li主要是起助烧作用而进入主相晶格很少的缘故. 研究工作为低温制备高性能铌酸盐系压电陶瓷提供了一种新的思路.