等静压对反铁电陶瓷介电性能的研究.pdf

等静压对反铁电陶瓷介电性能的研究 徐 率，冯玉军，郑曙光，金 安，姚 熹 (西安交通大学电子材料与a件研究所。电子陶瓷与器件教育部重点实验室，陕西西安710049) 摘 共:研究了等静压诱导的反铁电峋先材料的铁电 万用数字表洲t锰铜丝电阻随压力的变化来确定等 ，反杖电相史的介电压力讲;研究了滋度对介电压力 静压值，相对误差小子0.2%。介电Mf采用计算机 讲的影响，姑莱发现滋度使扶电一反铁电相变压力降 控制的HP4274ALCR测试系统，选取l,l0,l00kHz 低。介电压力讲具有明王的压力扩敬相史和颇率弥 三个频率进行测1g，得到了室温介电常数和介电损耗 傲的特点;研究了等铃压时介电温度诺的影响，结 随压力变化曲线即介电压谱 ;在压腔内接入一个小电 果表明千静压使饮电.反铁电相文注度降低，反校电- 炉，可使传压介质和样品同时从室温加热到200C 顺电相变沮度升高.介电滋度谙具有温度扩徽相交 以上，再次测t极化样品的介电性能，得到不同温 和介电压力弥敬的特点.这些现象有利于丰富人们 度条件下的介电常数随压力变化关系曲线，其结果 对多组元复杂体承注度和压力诱手的扩散和变和弛 相变压力和介电性能发生了很大变化 ;又利用计算 像行为的认识和理解. 机控制的HP4274ALCR侧试系统测得处于压腔内的 关健词，等静压相变:介电压力诺:介电温度谱 极化样品和非极化样品的介电常数随温度的变化关 系。并施加不同的等峥压力.得到不同等峥压力条 1 引 言 件下的介电温度谱曲线，其结果相变沮度发生了显 著变化。 掺翻(环)的Pb(Zr,SMTi抑，(PLZST)反铁电 (AFE)陶瓷材料在高功率换能器和高性能位移型 3结果与讨论 执行器方面有良好的应用。从而引起了人们极大的 兴趣并受到!视11-51，本文研究了掺锐(La)的PZST 3.1常盆介电压力谧 陶瓷材料的等静压相变性能，测试了材料在常沮和. 对样品A在等静压下侧1t其介电常数和介电损 不同温度下的介电性能随压力的变化曲线即介电压 耗，得到室温条件下的介电压力谱，从图1中可以 力谱，温度极大地影晌其相变压力和介电压力谱 ; 看出:(1)极化样品的介电常数4和介电损耗t8ft 测试了常压和不同压力下的介电性能随沮度的变化 随压力升商而增加。并出现峰值。然后降低，且介 曲线即介电沮度谱，压力也极大地改变其相变温度 电损耗tg动峰值压力几小于介电常数4的峰值压力 和介电沮度谱，而且压力对铁电一反铁电材料扩散相 P.。样品的介电损耗tg}娜值压力p.135hWa，介电 变和介电弛旅行为的影响比沮度的影响更加明显. 常致4的峰值压力P.-235MPa，两者相差大约 100MPa.(2)样品的介电常数压谱曲线宽化.其宽 2 实 验 化范围为 100MPa左右。介电常数的压力特性不显 示尖锐的峰，而呈现出相当宽的平缓的峰，可见 选取一个典型样品，其化学配比分别为 从铁电相转变到反铁电相，其相变压力不是一个压 PbaW..Lkn:(Zr..M.S%za5Tb.uS)% 采用传统电子陶瓷工 力点.而是一个压力范圈，其介电常数压谱曲线宽 艺。通过馄料.洪千，9000C预烧2h.研磨，造粒 化分别介于134^-24ANSPa之间·具有压力诱导的扩 压制成们Omm的四片，铅气氛中12200C烧结2h. 散相变的特点。(3)在整个升压过程中，介电常数 所得陶瓷样品的密度为7.991ce.在切成厚度为tmm 和介电损耗曲线存在频率弥散和极化弛旅 尤其在 的样品上被银作为电极并电极化。用ZI-2型准静态 相变前后，出现很强的颇率弥散