钡改性铋钠钛酸盐无铅压电陶瓷的介电和压电性能研究

为了探索新型高性能无铅压电材料，本文研究了一种基于(Bi1/2Na1/2)TiO3 (BNT)的固溶体，即钡改性铋钠钛酸盐，(Bi1/2Na1/2)1-xBaxTiO3 (BNBT)。我们对其介电和压电性能进行了深入研究，以评估其作为新型无铅压电陶瓷的潜力。

X射线衍射数据、介电和压电性能测试结果表明，在x=0.06∼0.07的组分范围内，BNBT陶瓷存在一个菱面体(Fα)-四方体(Fβ)的形态相界(MPB)。这种MPB的出现使得材料的介电和压电性能得到显著提升。

研究发现，具有MPB组成的BNBT陶瓷表现出以下优异性能:

这些特性使得BNBT陶瓷在高频超声应用或作为压电致动器材料方面具有很大的应用潜力。相较于传统的铅基压电陶瓷，BNBT 不仅具有优异的性能，而且更加环保，符合未来电子材料的发展趋势。

本研究为开发高性能、环保型的无铅压电陶瓷材料提供了新的思路，并为其在高频超声换能器、传感器和驱动器等领域的应用奠定了基础。