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上硅所高温压电陶瓷材料研究取得重大进展
2022年04月22日 发布 分类:技术前沿 点击量:301
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近日,中科院上硅所压电陶瓷材料与器件研究团队对高温压电陶瓷材料的研究取得进展,揭示了BIT基陶瓷优异压电性的起源,这为开发高性能高温压电陶瓷的全新策略提供了前景,并且提出了一种通过B位离子对工程实现高性能高温压电陶瓷的全新技术。相关成果分别发表于“advanced electronic materials”和“ACS Applied Materials & Interfaces”期刊,论文链接:

https://doi.org/10.1002/aelm.202101266

https://doi.org/10.1021/acsami.1c19445


a)Bi4Ti2.93(Zn1/3Nb2/3)0.07O12陶瓷铁电畴结构的TEM图像,(b)和(c)分别是区域1和2的铁电畴结构的TEM图像,(d)、(e)、(f)和(g)分别为A、B、C和D区的衍射斑点

高温压电陶瓷对于从航空航天工业到核能领域的众多技术应用来说是非常理想的。然而,由于压电陶瓷的大压电系数和高居里温度之间存在矛盾,同时实现优异的压电性和高居里温度(Tc)是一项巨大的挑战。在暴露于高温条件下的机电传感器、致动器和换能器中广泛需要高温压电材料。铋层状结构的钛酸铋(Bi4Ti3O12BIT)铁电体具有高达675 ℃的居里温度,但电性能较差,尤其是压电性,制约了BIT压电陶瓷在高温领域中的实际应用。


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