B位稀土Y~(3+)掺杂增强BNBST弛豫铁电陶瓷的介温稳定性与储能特性研究

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单位景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院先进陶瓷材料研究所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;
来源陶瓷学报
出版年2023
期号03
摘要
采用固相法制备了(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.65)(Ba_(0.3)Sr_(0.7))_(0.35)Ti_(1-x)Y_xO_3(缩写为BNBSTY_(100x),x=0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10)陶瓷,系统研究了B位稀土Y~(3+)掺杂对BNBST陶瓷的相结构、微观结构、介电性能及储能特性的影响。结果表明:当Y~(3+)掺杂量较少时(x≤0.04),陶瓷呈现单一的赝立方钙钛矿结构;当Y~(3+)掺杂量较大时(x≥0.06),出现了第二相Y_2Ti_2O_7。Y~(3+)掺杂后,陶瓷晶粒逐渐细化且致密度及均匀性良好,陶瓷的介电峰逐渐被抑制并拓宽展平,介温稳定性获得改善,提高了高温条件下的阻抗值。同时,陶瓷的P-E电滞回线显著变细,所制备的BNBSTY6陶瓷在100 kV·cm~(-1)的低电场下实现了高的有效储能密度(W_(rec)=1.27 J·cm~(-3))和储能效率(η=89%),并具备良好的温度、频率稳定性和抗疲劳循环特性,可作为陶瓷电容器候选材料在较宽温度范围内使用。

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

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