低相变场细电滞回线（Pb,La）（Zr,Sn,Ti）O3反铁电陶瓷的研究.pdfVIP

郑琼娜 等 ：低相变场细电滞 回线(Pb，La)(Zr，Sn，Ti)O。反铁电陶瓷的研究 531 低相变场细电滞回线 (Pb，La)(Zr，Sn，Ti)O3反铁 电陶瓷的研究 郑琼娜，杨 同青，魏 坤 ，姚 熹 (同济大学 功能材料研究所 ，上海 200092) 摘 要 ： 对远离反铁 电一铁 电准 同型相界 的(Pb，La) 场仍然较大 ，一般在 4～6kV／mm “]。本研究同 (Zr，Sn，Ti)O。反铁 电组分进行 Ba抖掺 杂，制备 出了 时采用了组分调节和 Ba。掺杂 ，制备 出了低相变 电 细 电滞 回线、低相 变 电场 的反铁 电陶瓷，反铁 电一铁 电 场、细 回滞的PZST反铁 电陶瓷。 相变 电场仅 为 1．5kV／mm，电场 回滞减 小到 0．2kV／ 2 样品制备与性能测试 mm，并且极化强度和应 变量随电场增大几乎呈线性 变 化，可通过调节电场大小得到不 同的应变量，有利于开 本研究选择 的一系列组分及其编号列于表 1。样 辟这类材料新的应用领域。 品A的组分靠近MPB，样品B和C的组分远离MPB， 关键词： PZST；反铁电；电致应变 ；场诱相变 并分别在 A位掺杂 了9 和 10 的Ba 。实验所用 中图分类号 ： TB321 文献标识码 ：A 的原材料为 Pb3O 、BaCO。、Ira2O。、ZrO 、SnO。、TiO ， 文章编号 ：1001—9731(2010)03—0531—02 按照表 1所给 的组分配料 ，并增加 1 的Pb。O 以补 充烧结过程中的铅挥发。样品制备采用传统的固相反 1 引 言 应法合成 ，原材料首先球磨混合均匀后在 900℃预烧 组份位于反铁 电一铁电准同型相界附近、反铁电一 2h，然后压成直径 10mm 的圆片，在 1200。C下保温 2h 侧的锆钛锡酸铅 (Pb，Ia)(Zr，Sn，Ti)O。(PZST)陶瓷 烧成 。将样 品抛光并镀上银电极 ，用 HP4284对样 品 可在 电场作用下，由四方反铁 电相 (AFE)诱导为三方 进行介电性能测试 ，再用RadiantPrecisionPremier1I 铁电相 (FE)，产生结构相变，并伴随着物理性能的非 测试 电滞 回线 (PE)及电致应变 (SE)。 线性变化 ，如极化强度和应变量的突变等，在储能、爆 表 1 (Pb。La)(Zr。Sn。Ti)O。反铁 电陶瓷的组分及编 电换能、致动器 、铁 电致冷等方面具有广泛 的应用前 号 景。类似于 PZT铁 电材料具有软、硬区分 ，PZsT反铁 Table1CompositionsofPLZST antiferroelectricce— 电材料也 同样呈现 出 “方形”和 “倾斜”的电滞 回线口]。 ram ics 不同回线特征 的反铁 电体具有不同的应用范围，“方 样品编号 组分 形”回滞的反铁电体可用于 “开关”要求的应变控制 ，而 A (Pbo97La002)(Zro65Sno25Ti01)O3 B (Pbo Baoo9La0o2)(Zro5Sno4Tio1)O3 “倾斜”回滞的反铁 电体更适合应变的连续控制 ，但总