Ga^(3+)取代Sc^(3+)对BSPT64高温压电陶瓷的性能影响

摘要

基于0.36BiScO3—0.64PbTiO3(BSPT64)高温压电陶瓷体系,引入Ga2O3并通过传统固相反应法制备了0.36〔BiSc(1-x)GaxO3〕—0.64PbTiO3(x=0.001、0.003、0.005、0.008、0.01、0.015、0.02)系列压电陶瓷。X射线衍射分析表明Ga3+取代B位的Sc3+不影响BSPT64体系的钙钛矿结构。通过对材料介电和压电性能的研究,发现在取代量x=0.01附近,BGSPT64x陶瓷的各项性能表现最优。BGSPT64—0.01陶瓷的压电常数d33、机电耦合系数kp分别为510 pC/N和61%,剩余极化强度Pr和矫顽场Ec分别为49μC/cm2和21 kV/cm。研究表明,BGSPT64—0.01陶瓷是一种优良的压电换能器和传感器材料。