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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 17/2017

22.05.2017

Good high-temperature stability and improved piezoelectric properties of (K0.5Na0.5)NbO3–Bi(Mg0.5Zr0.5)O3 ceramics

verfasst von: Xiuli Chen, Gaofeng Liu, Guisheng Huang, Xiaoxia Li, Xiao Yan, Huanfu Zhou

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 17/2017

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Abstract

(1−x)(K0.5Na0.5)NbO3xBi(Mg0.5Zr0.5)O3 (abbreviated as KNN–BMZ) [x = 0, 0.005, 0.0075, 0.01, 0.015, 0.02] solid solution ceramics were fabricated by an ordinary ceramic sintering technique. The piezoelectric and dielectric properties of ceramics were enhanced significantly through adding Bi(Mg0.5Zr0.5)O3. X-ray powder diffraction analysis certified that the Bi(Mg0.5Zr0.5)O3 has diffused into (K0.5Na0.5)NbO3 to form a new perovskite structure solid solution. The addition of Bi(Mg0.5Zr0.5)O3 depressed the orthorhombic–tetragonal phase transition temperature from 205 to 136 °C and tetragonal–pseudocubic phase transition temperature (Curie point) from 419 to 397 °C. Furthermore, the ceramics exhibited higher relative permittivity and lower dielectric loss than the pure (K0.5Na0.5)NbO3. Especially, when x = 0.0075, the ceramics showed the improved high relative permittivity (ε ~2024), low dielectric loss (tanδ <3.8%) and thermal stability (Δε/ε143°C ≤ ±10%) over a wide temperature range (143–337 °C). Moreover, when x = 0.005, the piezoelectric constant was improved to d 33 = 118 pC/N. These results indicated that the BMZ added ceramics have potential applications in piezoelectric and thermal stability devices.

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Metadaten
Titel
Good high-temperature stability and improved piezoelectric properties of (K0.5Na0.5)NbO3–Bi(Mg0.5Zr0.5)O3 ceramics
verfasst von
Xiuli Chen
Gaofeng Liu
Guisheng Huang
Xiaoxia Li
Xiao Yan
Huanfu Zhou
Publikationsdatum
22.05.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 17/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-017-7146-5

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