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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2019

02.01.2019

Effects of V2O5 doping on the structure and electrical properties of BCZT lead-free piezoelectric ceramics

verfasst von: Yixuan Yang, Jingdong Guo, Weibing Ma, Huaidang Zhao, Minjie Ma, Jinquan Wu, Mengshuang Chi

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 3/2019

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Abstract

Lead-free (Ba0.85Ca0.15)(Ti0.9Zr0.1)O3-x mol%V2O5 (x = 0, 0.05, 0.15, 0.20 and 0.50) were fabricated successfully via solid-state reaction route and the effects of V2O5 doping on the phase composition, microstructure and electrical properties of the ceramics have also been studied. The results indicated that the addition of V2O5 significantly lower the sintering temperature of BCZT ceramics to 1350 °C without sacrificing the high piezoelectrical properties. XRD results revealed that the phase structure was not changed with the introduction of V2O5. The sinterablity results and the SEM graphs indicated that small amount of V2O5 could effectively increase the density and grain size of BCZT ceramics. However, the electrical properties of BCZT ceramics deteriorate rapidly when the amount of V2O5 up to 0.5 mol%. Thus, the piezoelectrical properties of BCZT-xV ceramics could be obtained at x = 0.2 mol%, which were as following: d33 = 466 pC/N, kp = 32.5%, Qm = 162, Pr = 7.735 µC/cm2, εr = 3104 and tan δ = 0.03, implying promising applications for lead-free piezoelectric ceramics.

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Metadaten
Titel
Effects of V2O5 doping on the structure and electrical properties of BCZT lead-free piezoelectric ceramics
verfasst von
Yixuan Yang
Jingdong Guo
Weibing Ma
Huaidang Zhao
Minjie Ma
Jinquan Wu
Mengshuang Chi
Publikationsdatum
02.01.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 3/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-0562-3

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