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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 12/2016

12.08.2016

Effect of K content to lead-free SrBi4Ti4O15–(Na0.5Bi0.5)Bi4Ti4O15 piezoelectric ceramics

verfasst von: Na Li, Weibing Ma, Xiangrong Zang, Yanyun Wang, Jingdong Guo, Huaidang Zhao, Minjie Ma

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 12/2016

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Abstract

The high-performance lead-free piezoelectric ceramics based on a mixed bismuth layer-structured ferroelectric Sr0.9((Na1−xKx)0.5Bi0.5)0.1Bi4Ti4O15 (x = 0.0, 0.12, 0.16, 0.2, 0.24, 0.28, 0.32) (abbreviated as SNKBT) were synthesized by conventional solid-stated processing. The phase structure, microstructural morphology, and electrical properties of SNKBT ceramics with different K content were studied carefully. With the increase of K content, the lattice parameters, a and b (supposing b > a), were found to be almost unchanged, however, the lattice parameters c was found to increase monotonously. Therefore the unit cell volume increased monotonously. The plate-like grain size of SNKBT ceramics was observed to decrease with the increase of K content. The piezoelectric activities of SNKBT ceramics is improved by the modification of K content. The Curie temperature (Tc) and piezoelectric constant (d33) for the 0.24 mol% K-contented SNKBT solid solutions were found to be 569 °C and 20 pC/N, respectively. Meanwhile the piezoelectric ceramics possess stable aging performance and thermal annealing properties, which, together with the high Tc and d33 demonstrating that the SNKBT materials are promising candidates for high-temperature applications.

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Metadaten
Titel
Effect of K content to lead-free SrBi4Ti4O15–(Na0.5Bi0.5)Bi4Ti4O15 piezoelectric ceramics
verfasst von
Na Li
Weibing Ma
Xiangrong Zang
Yanyun Wang
Jingdong Guo
Huaidang Zhao
Minjie Ma
Publikationsdatum
12.08.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 12/2016
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-016-5505-2

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