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11.02.2017 | Ausgabe 11/2017

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 11/2017

Piezoelectric grain-size effects of BaTiO3 ceramics under different sintering atmospheres

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 11/2017
Autoren:
Bowen Dai, Xiaoping Hu, Renqiang Yin, Wangfeng Bai, Fei Wen, Jiangxia Deng, Liang Zheng, Juan Du, Peng Zheng, Huibin Qin

Abstract

Two groups of barium titanate (BaTiO3) ceramics with high piezoelectric coefficient (d 33) have been successfully fabricated by the conventional solid-state reaction technique under different sintering atmospheres. The influences of sintering atmosphere on piezoelectric grain-size effects were systematically investigated. It was found that d 33 first increases then decreases with the increase of grain size (g) for both two groups of ceramics. However, the d 33 value reaches the maxima (501pC/N) at g = 1.13 µm for the samples sintered under the air sintering atmosphere (BaTiO3–Air). The samples sintered under the oxygen atmosphere (BaTiO3–O2) exhibit a large d 33 (>450pC/N) plateau at g from 0.98 to 7.30 µm. The experimental results indicated that the piezoelectric grain-size effects of BaTiO3 ceramics were strongly affected by the sintering atmosphere. Related mechanisms may be attributed to the variations of the domain configuration under different sintering atmospheres.

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