K0.5Na0.5NbO3-BaZrO3无铅压电陶瓷结构和电学性能

《K0.5Na0.5NbO3-BaZrO3无铅压电陶瓷结构和电学性能》是一篇研究新型无铅压电陶瓷材料的论文。该论文聚焦于K0.5Na0.5NbO3（KNN）与BaZrO3（BZ）复合体系的结构特性及其电学性能，旨在寻找一种高性能、环保的压电材料，以替代传统含铅压电陶瓷如PZT。随着全球对环保要求的提高，无铅压电材料的研究成为当前材料科学领域的热点之一。

KNN是一种具有钙钛矿结构的无铅压电材料，其理论压电性能接近PZT，但由于其烧结温度高、易分解以及介电损耗大等问题，限制了其实际应用。为了改善KNN的性能，研究人员尝试将其与其他氧化物进行复合，其中BaZrO3因其优异的稳定性和较高的居里温度而被选为掺杂材料。

在本论文中，作者通过固相反应法合成了不同比例的KNN-BZ复合陶瓷，并对其微观结构和电学性能进行了系统研究。实验结果表明，当BZ含量在一定范围内时，KNN-BZ复合陶瓷的晶体结构保持为单一的钙钛矿相，且晶格常数随着BZ含量的增加而发生改变，这说明BZ成功地掺入到了KNN的晶格中。

此外，论文还详细分析了KNN-BZ陶瓷的介电性能、压电性能和铁电性能。结果表明，随着BZ含量的增加，陶瓷的介电常数先增大后减小，而在某个最佳含量下达到最大值。同时，压电系数d33也表现出类似的趋势，说明BZ的引入有助于优化KNN的压电性能。

在铁电性能方面，论文通过测量电滞回线发现，KNN-BZ陶瓷具有良好的铁电性，其剩余极化强度Pr和矫顽场Ec均优于纯KNN陶瓷。这表明BZ的加入不仅提高了材料的稳定性，还增强了其铁电响应能力。

此外，论文还探讨了KNN-BZ陶瓷的热稳定性。结果显示，在高温环境下，该材料仍能保持较好的压电性能，说明其具有良好的热稳定性，适用于高温工作环境下的压电器件。

通过对KNN-BZ陶瓷的结构和性能研究，论文为开发高性能无铅压电材料提供了重要的实验依据和理论支持。研究结果表明，KNN-BZ复合体系在结构稳定性和电学性能方面均表现出优良的特性，有望在未来用于制造环保型压电器件。

综上所述，《K0.5Na0.5NbO3-BaZrO3无铅压电陶瓷结构和电学性能》这篇论文深入研究了KNN-BZ复合陶瓷的结构和电学性能，揭示了BZ对KNN性能的优化作用，为无铅压电材料的发展提供了新的思路和方向。