Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của việc dop Mn lên các tính chất điện môi của gốm antiferroelectric (Pb,La,Sr)(Zr,Sn,Ti,Nb)O3
Tóm tắt
Gốm (Pb,La,Sr)(Zr,Sn,Ti,Nb)O3 + xmol% MnO2 (PLSZSTNM) có nhiệt độ làm việc rộng đã được chế tạo bằng phương pháp hóa học ướt. Những ảnh hưởng của việc dop Mn lên sức bền đứt gãy điện môi, hình thái, độ ổn định nhiệt và các tính chất điện môi đã được nghiên cứu một cách chi tiết. Hành vi ferroelectric của gốm PLSZSTNM bị ảnh hưởng mạnh bởi việc dop Mn. Khi lượng dop Mn tăng lên, hằng số điện môi của gốm tăng mạnh, sau đó giảm xuống. Hơn nữa, khi lượng Mn đạt 0,2 mol%, tổn thất điện môi của tụ điện thấp hơn 0,01 và hằng số điện môi của các hợp chất khoảng 577,5. Hệ số nhiệt độ của dung lượng thay đổi từ − 14,9 đến 8,3% trong khoảng nhiệt độ từ − 55 đến 200 °C. Các đặc tính nhiệt độ-dung lượng của gốm PLSZSTNM đáp ứng các tiêu chuẩn EIA X9R, đặt nền tảng cho các vật liệu ổn định ở nhiệt độ cao.
Từ khóa
#ceramics; dielectric properties; Mn-doping; PLSZSTNM; temperature stabilityTài liệu tham khảo
X.L. Chao, Z.P. Yang, L.R. Xiong, Z. Li, Effect of addition of Ba(W0.5Cu0.5)O3 in Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–Pb(Zn1/3Nb2/3)O3–Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 ceramics on the sintering temperature, electrical properties and phase transition. J. Alloys Compd. 509, 512–517 (2011)
M.S. Cao, D.W. Wang, J. Yuan, H.B. Lin, Q.L. Zhao, D.Q. Zhang, Enhanced piezoelectric and mechanical properties of ZnO whiskers and Sb2O3 co-modified lead zirconate titanate composites. Mater. Lett. 64, 1798–1801 (2010)
J. Wang, S.L. Jiang, D. Jiang, J.J. Tian, Y.L. Li, Y. Wang, Microstructural design of BaTiO3-based ceramics for temperature-stable multilayer ceramic capacitors. Ceram. Int. 38, 5853–5857 (2012)
C.C. Tsai, S.Y. Chu, C.S. Hong, S.F. Chen, Effects of ZnO on the dielectric, conductive and piezoelectric properties of low-temperature-sintered PMnN-PZT based hard piezoelectric ceramics, J. Eur. Ceram. Soc. 31, 2013–2022 (2011)
S. Wirunchit, T. Charoonsuk, N. Vittayakorn, ChemInform abstract: facile sonochemical synthesis of near spherical barium zirconate titanate (BaZr1–yTiyO3; BZT) perovskite stability and formation mechanism. ChemInform. 46, 29 (2015)
Z. Song, H.X. Liu, T.L. Michael, et al Thermal annealing effects on the energy storage properties of BST ceramics. J. Am. Ceram. Soc. 100, 3550–3557 (2017)
A.Y. Tuflin, V.V. Shvartsman, G.M. Kaleva, E.D. Politova, Investigation of dielectric and ferroelectric properties of the Pb(Sn,Zr,Ti)O3 ceramics. Ferroelectrics 299, 145–148 (2004)
Z.B. Shen, X.H. Wang, H.L. Gong, Effect of MnO2 on the electrical and dielectric properties of Y-doped Ba0.95Ca0.05Ti0.85Zr0.15O3 ceramics in reducing atmosphere. Ceram. Int. 40, 13833–13839 (2014)
M.T. Benlahrache, N. Benhamla, S. Achour, Dielectric properties of BaTiO3-NaNbO3 composites. J. Eur. Ceram. Soc. 24, 1493–1496 (2004)
S.N. Tripathy, K.K. Mishra, S. Sen, Dielectric and raman spectroscopic studies of Na0.5Bi0.5TiO3-BaSnO3 ferroelectric system. J. Am. Ceram. Soc. 97, 1846–1854 (2014)
M. Vögler, N. Novak, F.H. Schader, J. Rödel, Temperature-dependent volume fraction of polar nanoregions in lead-free (1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-xBaTiO3 ceramics. Phys. Rev. B 95, 024104 (2017)
X. Tan, C. Ma, J. Frederick, S. Beckman, K.G. Webber, The antiferroelectric-ferroelectric phase transition in lead-containing and lead-free perovskite ceramics. J. Am. Ceram. Soc. 94, 4091–4107 (2011)
H. Li, Z.P. Yang, L.L. Wei, Y.F. Chang, Effect of ZnO addition on the sintering and electrical properties of (Mn,W)-doped PZT–PMS–PZN ceramics. Mater. Res. Bull. 44, 638–643 (2009)
H.Y. Park, C.H. Nam, I.T. Seo, J.H. Choi, S. Nahm, Effect of MnO2 on the piezoelectric properties of the 0.75Pb(Zr0.47Ti0.53)O3-0.25Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 ceramics. J. Am. Ceram. Soc. 93, 2537–2540 (2010)
Y. Sun, H.X. Liu, H. Hao, Effect of oxygen vacancy on electrical property of acceptor, doped BaTiO3-Na0.5Bi0.5TiO3-Nb2O5 X8R systems. J. Am. Ceram. Soc. 99, 3067–3073 (2016)
Q.F. Zhang, Y.Y. Zhang, T.Q. Yang, X. Yao, High antiferroelectric stability and large electric field–induced strain in MnO2-doped Pb0.97La0.02(Zr0.63Sn0.26Ti0.11)O3 ceramics. J. Intell. Mater. Syst. Str. 25(4), 501–505 (2014)
Y. Li, J. Yuan, D.W. Wang, Effects of Nb, Mn doping on the structure, piezoelectric and dielectric properties of 0.8Pb(Sn0.46Ti0.54)O3–0.2Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 piezoelectric ceramics. Am. Ceram. Soc. 96, 3440–3447 (2013)
H. He, X. Tan, Electric field-induced transformation of incommensurate modulations in antiferroelectric Pb0.99Nb0.02[(Zr1–xSnx)1–yTiy]0.98O3. Phys. Rev. B. 72 024102-1–024102-10 (2005)
R.J. Ong, D.A. Payne, N.R. Sottos, Processing effects for integrated PZT: residual stress, thickness, and dielectric properties. J. Am. Ceram. Soc. 88, 2839–2847 (2005)
J.W. Long, H.Y. Chen, Z.Y. Meng, Effects of compositions and Nb-doping on microstructure and piezoelectric properties of PMS-PZ-PT system. Mater. Sci. Eng. B. 99, 445–448 (2003)
Y.D. Hou, M.K. Zhu, F. Guo, H. Wang, B. Wang, H. Yan, C.S. Tian, Effect of MnO2 addition on the structure and electrical properties of Pb(Zn1/3Nb2/3)0.20(Zr0.50Ti0.50)0.80O3 ceramics. J. Am. Ceram. Soc. 87, 847–850 (2004)