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Erschienen in: Journal of Materials Science 1/2012

01.01.2012

Phase transition, dielectric and piezoelectric properties of K0.5Na0.5NbO3–CaTi0.9Zr0.1O3 lead-free ceramics

verfasst von: Dunmin Lin, Kin Wing Kwok

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 1/2012

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Abstract

Lead-free (1 − x)K0.5Na0.5NbO3xCaTi0.9Zr0.1O3 + 0.75 mol%MnO2 piezoelectric ceramics have been prepared by an ordinary sintering technique and their phase transition, dielectric and piezoelectric properties have been studied. The results of X-ray diffraction show that CaTi0.9Zr0.1O3 diffuse into K0.5Na0.5NbO3 lattices to form a solid solution with a perovskite structure. After the addition of CaTi0.9Zr0.1O3, both the cubic–tetragonal and tetragonal–orthorhombic phase transition temperatures decrease, and a relaxor behavior is induced. Coexistence of the orthorhombic and tetragonal phases is formed in the ceramics with 0.03 < x < 0.07 at room temperature. Owing to the higher number of possible polarization states resulting from the coexistence of the two phases, the piezoelectric properties of the ceramics are enhanced significantly. The ceramic with x = 0.05 exhibits the following optimum properties: d 33 = 203 pC/N, k p = 45.0%, and T C = 342 °C.

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Metadaten
Titel
Phase transition, dielectric and piezoelectric properties of K0.5Na0.5NbO3–CaTi0.9Zr0.1O3 lead-free ceramics
verfasst von
Dunmin Lin
Kin Wing Kwok
Publikationsdatum
01.01.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 1/2012
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-011-5811-2

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