Ce 3+掺杂Na0.5Bi8.5Ti7O27铋层状陶瓷的结构与电性能研究

摘要： 采用固相法制备了Ce 3+掺杂的Na0.5Bi8.5-xCexTi7O27(NBT-BIT-xCe, 0≤x≤0.1)共生铋层状无铅压电陶瓷, 研究了NBT-BIT-xCe陶瓷的结构和电学性能。研究结果表明所有陶瓷样品均为单一的铋层状结构, 随Ce 3+掺杂量的增加, 样品的畸变程度呈现上升趋势, 同时陶瓷晶粒的平均尺寸不断减小, 介温谱和差热分析结果表明样品的介电双峰均对应于陶瓷内部结构的铁电相变。Ce 3+掺杂可以显著减少陶瓷内部的氧空位浓度以及降低陶瓷的介电损耗, 提升陶瓷的压电常数(d33), 当x=0.06时, 陶瓷的综合电性能最佳: 压电常数(d33)达到27.5 pC/N, 居里温度(TC)达到658.2 ℃, 介电损耗(tanδ)为0.39%。