Effect of BaZrO3 Depant on the Structure and Electric Properties of (K0.49Na0.51)0.98Li0.02(Nb0.77Ta0.18Sb0.05)O3 Lead-free Piezoceramics

采用固相反应法制备了(K 0.49 Na 0.51 ) 0.98 Li 0.02 (Nb 0.77 Ta 0.18 Sb 0.05 )O 3 - x BaZrO 3 (NKNLST- x BZ, x = 0~0.020 mol)无铅压电陶瓷, 系统研究了BaZrO 3 的掺杂量对陶瓷的压电、介电、机电和铁电性能的影响。结果表明: 随着BaZrO 3 掺杂量x的增加, 陶瓷的晶体结构由正交相向四方相转变, 在 x =0.005~0.008区间出现正交相与四方相两相共存的区域, 在此区域内陶瓷的晶粒变得细小且均匀, 介电损耗tanδ大幅降低, 压电常数 d 33 和平面机电耦合系数 k p 增加。该体系陶瓷的介电常数e T 33 /e0则随着BaZrO 3 的增加持续增加, 相变温度则向低温方向移动。当 x =0.005时, 该组成陶瓷具有最佳的综合性能: 压电常数d33=372 pC/N, 平面机电耦合系数kp=47.2%, 介电损耗tan δ =3.1%, 以及较高的介电常数 e T 33 / e 0 =1470和居里温度 T c =208℃。