代斐斐，张 帆，肖 倩

（沈阳化工大学材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110142）

水热法制备Sb和Ta共掺杂的铌酸钾钠压电陶瓷粉体

代斐斐，张 帆，肖 倩

（沈阳化工大学材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110142）

以Nb2O5、NaOH和KOH为原料和矿化剂，Sb2O3和Ta2O5分别作为Sb和Ta的来源，采用水热法合成了Sb和Ta共掺杂的铌酸钾钠，（K，Na）NbO3（KNN）无铅压电陶瓷粉体。借助XRD和SEM研究了掺杂对产物形貌和晶体结构的影响。结果表明，当Sb掺杂量在2-8 mol%时，Sb扩散进KNN晶格中生成新的固溶体，产物为钙钛矿结构。Sb掺杂量固定在2 mol%， Ta掺杂量在2-4 mol%时，KNN由正交相转变为四方相。随着Ta掺杂量的增加，粉体由3-4 μm的球形逐渐变为1-2 μm的立方体状。

水热法；铌酸钾钠；Sb和Ta共掺杂；无铅压电陶瓷

DOI：10.13957/j.cnki.tcxb.2015.02.006

0　引 言

压电陶瓷广泛应用于制作超声换能器、压电变压器、滤波器和压电蜂鸣器等器件， 在国民经济、现代科学技术、现代国防中举足轻重。然而目前市场上使用的大多是锆钛酸铅（简称PZT）及其在PZT基础上的掺杂改性的压电陶瓷。但是，含铅压电陶瓷在制备和使用过程中存在氧化铅的挥发，不仅造成陶瓷中的化学剂量比偏离，使产品的一致性和重复性降低，而且对人类健康和生态环境产生一定的破坏性，因此，研究无铅压电陶瓷是目前压电陶瓷研究的热点和发展趋势［1］。随着环境保护和社会可持续发展的需要，无铅压电陶瓷的研究已引起各国政府的高度重视［2-4］，开发无铅基环境协调性材料是一项紧迫且有重大意义的研究课题［5］。其中铌酸钾钠，（K， Na）NbO3（KNN）有较高的压电性和铁电性，以其相对优越的压电性能和较高的居里温度被视作替代PZT基压电陶瓷的主要选择对象之一［6-8］。……