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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 12/2019

22.05.2019

Enhanced electrical properties in A-site K/Ce and B-site W/Cr co-substituted CaBi2Nb2O9 high temperature piezoelectric ceramic

verfasst von: Zhenning Chen, Xudong Li, Linsheng Sheng, Juan Du, Wangfeng Bai, Lili Li, Fei Wen, Peng Zheng, Wei Wu, Liang Zheng

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 12/2019

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Abstract

A-site K/Ce and B-site W/Cr co-substituted CaBi2Nb2O9 ceramics were synthesized by a conventional solid-state reaction process. The structures, piezoelectricity and electrical conduction behaviors were investigated in detail. The Ca0.95(K1/2Ce1/2)0.05Bi2Nb1.99(W2/3Cr1/3)0.01O9 ceramic exhibited best properties with a high d33 (piezoelectric coefficient) of ~ 18.4 pC/N and a high TC (Curie temperature) of ~ 917 °C. In addition, the ceramic displayed an excellent thermal stability performance such that d33 remained 94% of its initial value even after annealing at 900 °C for 2 h. The planar electromechanical coupling factor was observed to increase from 9.00% at room temperature to 15.24% at 600 °C. Furthermore, a high electrical resistivity of 1.16 × 105 Ω cm at 600 °C and a good fatigue property were also achieved with this composition. The Ca0.95(K1/2Ce1/2)0.05Bi2Nb1.99(W2/3Cr1/3)0.01O9 ceramic was found to be a promising candidate for high-temperature piezoelectric applications.

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Metadaten
Titel
Enhanced electrical properties in A-site K/Ce and B-site W/Cr co-substituted CaBi2Nb2O9 high temperature piezoelectric ceramic
verfasst von
Zhenning Chen
Xudong Li
Linsheng Sheng
Juan Du
Wangfeng Bai
Lili Li
Fei Wen
Peng Zheng
Wei Wu
Liang Zheng
Publikationsdatum
22.05.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 12/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-01534-3

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