Synergy of lead vacancies and morphotropic phase boundary to promote high piezoelectricity and temperature stability of PBZTN ceramics

相界 材料科学 压电 锆钛酸铅 陶瓷 铁电性 相(物质) 压电系数 凝聚态物理 钛酸铅 铁电陶瓷 复合材料 光电子学 电介质 化学 物理 有机化学
作者
Wenbin Liu,Ting Zheng,Xuezheng Ruan,Zhenyong Man,Haoyue Xue,Laiming Jiang,Fuping Zhang,Guorong Li,Jiagang Wu
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier BV]
卷期号:137: 1-7 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2022.07.034
摘要

The flourishing development of emerging electromechanical applications has stimulated an urgent demand for ferroelectric ceramics with high piezoelectric properties and broad temperature usage range. However, it remains a challenge to simultaneously obtain good piezoelectricity and reliable temperature stability in lead zirconate titanate (PZT)-based piezoelectric ceramics. To solve this issue, a synergetic strategy was proposed to introduce lead vacancies through niobium doping and construct morphotropic phase boundary (MPB). In this work, Pb0.905Ba0.085(VPb″)0.01[(ZrxTi1-x)0.98Nb0.02]O3 (PBZTN-x) material system was designed. Good comprehensive properties (d33 = 864 pC/N, kp = 84%, TC = 201 °C) and excellent temperature stability (less than 10% variation of electrical properties from 20 °C to 160 °C) were obtained in PBZTN-0.540 ceramics. Good piezoelectricity can be attributed to high extrinsic contribution (domain wall motion) induced by Pb2+ vacancies and the existence of nano-domains emerged at MPB, while excellent temperature stability is mainly attributed to the minimized local stress in the lattice and the stable domain structure.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
于子超完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
下文献完成签到,获得积分10
刚刚
火星上的天亦应助花花采纳,获得10
刚刚
lk完成签到 ,获得积分10
1秒前
旺仔仔完成签到,获得积分10
1秒前
露桥闻笛发布了新的文献求助10
1秒前
存在完成签到,获得积分10
1秒前
冷酷雪莲关注了科研通微信公众号
1秒前
胶了个原完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
cheng完成签到,获得积分10
1秒前
冷酷雪莲关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
下文献发布了新的文献求助10
2秒前
wjd完成签到 ,获得积分10
2秒前
小北发布了新的文献求助10
3秒前
能干夜玉发布了新的文献求助10
3秒前
于子超发布了新的文献求助10
4秒前
逐梦科研圈完成签到 ,获得积分10
4秒前
LIN发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
蟹味虾条发布了新的文献求助10
4秒前
静静发布了新的文献求助10
4秒前
guoguoguo完成签到,获得积分10
4秒前
Ava应助淡定小土豆采纳,获得10
4秒前
4秒前
我是老大应助DiJia采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.3应助sapphire采纳,获得10
5秒前
5秒前
自觉的雪冥完成签到,获得积分10
5秒前
优雅冷风发布了新的文献求助50
6秒前
罗汉果发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
谷晓阳发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6437339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251778
关于积分的说明 17556460
捐赠科研通 5495593
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898466
邀请新用户注册赠送积分活动 1875258
关于科研通互助平台的介绍 1716270