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31.10.2017 | Ausgabe 3/2018

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2018

Electrical properties of 0.94Bi0.5Na0.5TiO3–0.06Ba(Zr0.055Ti0.945)O3 lead-free ceramics with high thermal stability

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 3/2018
Autoren:
Jun-Jun Wang, Fei-Fei Guo, Bin Yang, Shan-Tao Zhang, Li-Mei Zheng, Feng-Min Wu, Wen-Wu Cao

Abstract

Here we report the 0.94(Bi0.5Na0.5)TiO3–0.06Ba(Zr0.055Ti0.945)O3 (0.94BNT–0.06BZT) lead-free ceramics was synthesized by two-step solid state reaction route. The structural, dielectric, ferroelectric, piezoelectric and electromechanical properties of the ceramics were studied, and showed excellent electric properties (P s  = 39.9 μC/cm2, P r  = 33.7 μC/cm2, E c  = 2.79 kV/mm, S = 0.20%, d 33  = 174 pC/N, k p = 0.33). The depolarization temperature (T d ) of the ceramics is about 65 °C, which is determined from the first hump of relative dielectric constant. The electromechanical factor k p disappears at 65 °C, is consistent with the depolarization temperature (T d ) and the ferroelectric-antiferroelectric phase transition temperature (T feafe ) determined from the temperature-dependent PE and bipolar SE curves. These results indicate the 0.94BNT–0.06BZT ceramics has a good thermal stability in range of − 60–60 °C, and meets the actual demand.

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