锆钛酸钡基陶瓷的制备及性能研究*
2021-04-25王文婷庞姣姣赵卫星冯育英
宝鸡文理学院学报(自然科学版) 2021年1期
王文婷,庞姣姣,赵卫星,杜 娟,冯育英,张 婷,李 钊,王 艳
(宝鸡文理学院 化学化工学院,铁电功能材料工程(技术)研究中心,陕西 宝鸡 721013)
随着电子行业的高速发展,电子工业对于电容器和集成电路等微型储能电子元件的需求日益增加,同时也对这类产品的性能和制备工艺提出了更高的要求。为响应绿色协调可持续发展的理念,环保型的微型储能元件已经成为研发的热点,吸引着国内外众多科研人员的关注和研究,其中包括已具有几十年发展历程的电子陶瓷工业。近些年来在电子陶瓷工业领域,压电陶瓷的无铅化发展已成为主流趋势。早期在国内外关于新型储能介电陶瓷材料的众多研究中,锆钛酸铅(PZT)陶瓷凭借其良好的压电性能,在压电应用领域一直占据着主导地位[1],但PZT陶瓷的长期使用会对环境造成严重污染[2],因此从环境保护和人类健康方面的考虑,必须发展研究环境友好型同时具有良好压电性能的无铅压电陶瓷材料[3]。大量研究表明,目前钛酸铋钠基(BNT)、钛酸钡基(BT)和铌酸钾钠基(KNN)三大类陶瓷的性能最优[4]。钛酸钡作为无铅压电陶瓷材料中最重要、研究时间最长的一种新材料,是后续研究许多新型储能介电陶瓷的基体,被誉为“电子陶瓷工业的支柱”。
钛酸钡无铅压电陶瓷有良好的介电、压电、铁电的性能,但其工作温区狭窄[5],所以钛酸钡陶瓷在室温下的应用受到限制。为解决这一缺陷,研究者一般采用掺杂改性[6-7]的方法来拓宽钛酸钡陶瓷的工作温区。……
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