(1-x)Ba0.948Ca0.05Er0.002Ti0.94Zr0.06O3-xPr无铅压电陶瓷的低温烧结电学性能与热膨胀特性

摘要： 采用改进Pechini法制备的纳米前驱体，通过传统固相反应法在1240℃烧结得到(1-x)Ba0.948Ca0.05Er0.002Ti0.94Zr0.06O3-xPr(x=0-0.75 mol%)陶瓷。系统研究了x值变化对材料结构、形貌、电学及热膨胀性能的影响。所有样品均呈现菱方相，其晶格参数通过Rietveld精修软件精确计算。氧空位体积随x增加先减小后增大，导致电学性能呈现多样化特征。过量x值导致陶瓷电学性能劣化，这归因于大体积氧空位缺陷复合体的增多。研究了不同温度区间下受相演变和结构缺陷影响的热膨胀系数变化规律。当x取最佳值时获得优异电学性能：d33=186 pC/N。该研究对无铅多功能电子元器件的实际应用具有重要指导意义。