KBT-CuW铁电陶瓷晶粒异常生长和巨介电性能研究

作者：张凯新; 方频阳^*; 郅冲阳; 宋刚刚; 惠增哲

来源：西安工业大学学报, 2023, 43(04): 315-322.

DOI：10.16185/j.jxatu.edu.cn.2023.04.102

• KBT陶瓷
• 巨介电常数
• Cu/W掺杂
• 异常生长晶粒

为了探究Cu/W掺杂对K0.5Bi4.5Ti4O15(KBT)铁电陶瓷显微组织和介电性能的影响，文中采用固相反应法制备了K0.5Bi4.5-xTi4-x(Cu0.5W0.5)2xO15(KBT-CuWx,x分别为0.00,0.01,0.02,0.03)陶瓷。采用X射线衍射分析仪表征陶瓷的相结构，扫描电子显微镜分析陶瓷的显微组织形貌，利用精密阻抗分析仪测试室温下不同频率(100 Hz～107 Hz)的介电常数ε′和介电损耗tanδ,并测试不同温度(303～453 K)下的阻抗谱，最后利用Arrhenius公式计算得到KBT-CuW陶瓷电导率和温度关系。研究结果表明：KBT-CuW陶瓷为正交相结构并且伴有异常长大的晶粒出现；随着Cu(2+)和W6+含量的增加，陶瓷中大晶粒尺寸逐渐减小，数量逐渐增加，其介电常数显著提高，x=0.03陶瓷在100 Hz下介电常数达到了106;KBT-CuW陶瓷的低频巨介电响应与异常长大晶粒引起的缺陷偶极子和界面响应有关。

• 出版日期2023
• 单位材料与化工学院; 西安工业大学