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16.03.2019 | Original Paper: Sol–gel and hybrid materials for dielectric, electronic, magnetic and ferroelectric applications | Ausgabe 3/2019

Journal of Sol-Gel Science and Technology 3/2019

Effect of the processing temperature on the electrical properties of lead-free 0.965Bi0.5Na0.5TiO3–0.035BaTiO3 piezoelectric ceramics synthesized by sol–gel method

Zeitschrift:
Journal of Sol-Gel Science and Technology > Ausgabe 3/2019
Autoren:
Muhammad Munir, Muhammad Habib, Salman Ali Khan, Ali Hussain, Ibrahim Qazi, Yeon Bin Choi, Jeong-Hun Son, Rizwan Ahmad Malik, Dong-Sik Bae
Wichtige Hinweise
Publisher’s note: Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

In this work, lead-free 0.965Bi0.5Na0.5TiO3–0.035BaTiO3 (BNT–BT) piezoelectric ceramics were synthesized by a sol–gel process. X-ray diffraction pattern of the BNT–BT samples revealed that powder calcined at 600 °C, exhibit a pure perovskite structure. Scanning electron microscopy (SEM) was used to find the surface morphology and grain size of the investigated ceramics. At an optimized sintering temperature of 1150 °C, well-saturated ferroelectric (PE) hysteresis loops with high remnant polarization (Pr = 34.8 µC/cm2) and low corrosive field (Ec = 23 kV/cm) were obtained. Electric field-induced strain of 0.137% with a dynamic piezoelectric coefficient (d33* = 196 pm/V) was observed under 75 kV/cm drawing field. In addition, high static piezoelectric constant (d33 = 138 pC/N) was recorded for the sample sintered at 1150 °C. This value of d33 is comparable to that of BNT-based bulk piezoelectric ceramics.

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