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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 12/2015

24.04.2015

Development of hard high-temperature piezoelectric ceramics for actuator applications

verfasst von: Xiaolian Liu, Guodong Wang, Meiya Li, Jianguo Chen, Shuxiang Dong, Zhongqiang Hu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 12/2015

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Abstract

Piezoelectric 0.365BiScO3–0.635PbTiO3 (BSPT) ceramics are promising for high temperature actuator applications due to their high Curie temperature and high piezoelectric coefficient. However, relatively low mechanical quality factor (Qm ≈ 25) and high dielectric loss (tan δ ≈ 0.04) would lead to self-heating and property degradation if BSPT ceramics are used in piezoelectric actuators that work at resonant frequency. In this work, Mn-doped BSPT ceramics were prepared by conventional solid state reaction to modify the electrical properties. Excellent hard piezoelectric properties of d33  ≈ 200 pC/N, Qm  ≈ 210, and tan δ ≈ 0.015 were measured in the BSPT ceramics doped with 1.2 wt% of Mn. Further, Mn-doped BSPT ceramics showed a depoling temperature of 360 °C, about 100 °C higher than that of commercialized hard PZT ceramics. These results indicate that piezoelectric actuators fabricated with Mn-doped BSPT ceramics would exhibit enhanced thermal stability and higher energy efficiency in a wide temperature range.

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Metadaten
Titel
Development of hard high-temperature piezoelectric ceramics for actuator applications
verfasst von
Xiaolian Liu
Guodong Wang
Meiya Li
Jianguo Chen
Shuxiang Dong
Zhongqiang Hu
Publikationsdatum
24.04.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 12/2015
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-015-3075-3

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