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(景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院,中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室,江西省能量存储与转换陶瓷材料工程实验室，景德镇 333403)

0 引 言

压电陶瓷是能实现机械能与电能相互转换的一类重要的功能陶瓷材料。以Pb(Ti,Zr)O3(PZT)为代表的铅基压电陶瓷由于具有优异的压电性能和高的居里温度而广泛用于超声马达、压电变压器、超声换能器等器件，但铅的毒性使该压电陶瓷在生产、使用和废弃后处理过程中给人类和生态环境造成了严重的危害，目前各国相继制订了禁止使用铅的法令规定，因此研究和开发环境友好的新型无铅压电陶瓷显得十分重要[1-3]。在众多的无铅压电陶瓷体系中，无铅K0.5Na0.5NbO3(KNN)基压电陶瓷因具有优异的压电性能、较高的居里温度和适中的介电常数，被认为是最有潜力替代铅基压电陶瓷的无铅陶瓷材料[4-5]。

研究表明：在KNN基压电陶瓷中添加LiTaO3、LiSbO3、LiNbO3等压电材料并调整其组成，可以形成准同型相界(MPB)或多型相界(PPT)，从而大幅提高压电性能[6-8]；Mn2+、Sb3+、La3+等离子的掺杂也有利于促进陶瓷的烧结致密，调控其晶粒尺寸，从而提高其压电性能[6,9-10]。锰是一种变价元素，存在“施主”和“受主”掺杂两种影响，掺杂锰离子会使压电材料表现出软性和硬性的变化[11-12]，因而在改善KNN基压电陶瓷性能的研究中得到重点关注。HAO等[13]在(K0.5Na0.5)0.94Li0.06NbO3陶瓷中加入物质的量分数为1.2%的MnO2后，陶瓷的密度提高，同时机械品质因数也提高到301；翁宝振等[14]采用固相法制备了(1-x)(Na0.65K0.35)0.94Li0.06NbO3+xMnO2(x为物质的量分数)无铅压电陶瓷，当x=0.5%时，陶瓷的性能最佳，压电常数为144 pC·N-1，介电损耗角正切为2.4%，机械品质因数为168。……