安佳欣，郑占申，郝笑晗，司慧宇，牛煜焜

（华北理工大学材料科学与工程学院 唐山 063000）

1 引言

压电陶瓷是一种将机械能转化为电能的新型多功能材料，在通信、冶金、航空等领域得到了广泛的应用。目前压电陶瓷主要以锆钛酸铅基陶瓷体系为主，但由于其含有Pb元素，在使用时容易对环境造成污染，并不符合现在绿色发展、环境友好型材料的要求。因此无铅压电陶瓷的研究和发展得到了很大的关注。目前，主要使用的无铅压电体系有五种，其中铌酸钾钠基无铅陶瓷由于具有较高的居里温度和较低的介电常数而备受重视。但若使用传统的陶瓷工艺制备会使其致密性受到影响，所以掺杂改性成为铌酸钾钠基陶瓷的研究重点。笔者主要围绕掺杂改性对晶体结构和显微结构以及电学性能的影响进行综述。

2 影响电学性能的因素

2.1 晶体结构

铌酸钾钠是ABO3型的钙钛矿结构［1］，A位被碱金属离子或离子团占据，B位被Nb离子占据。纯KNN陶瓷由于其烧结困难、挥发性高，使得难以致密化。所以很难制备性能良好的KNN基陶瓷去代替铅基陶瓷。

KNN陶瓷随着温度的升高发生以下相变：顺电相立方晶系-四方晶系-正交晶系-三方晶系［2］。多相共存时，材料中电畴的极化状态会增多，将压电陶瓷置于外加电场进行定向极化时，材料中的电畴更容易发生偏转［3］，陶瓷越易极化，剩余极化强度越高，从而使陶瓷的压电、介电性能得以提升。为了在KNN中构建一种类似于PZT准同型相界的室温下的多晶型相界，研究者们常通过添加新组元，调控组元比例，可形成多相共存的KNN基固溶体陶瓷，从而使KNN基压电陶瓷获得更好的性能。……