Enhancing depolarization temperature and thermal stability of KNN-based piezoelectric ceramics through Li substitution and Al2O3 doping

材料科学 居里温度 压电 陶瓷 热稳定性 兴奋剂 大气温度范围 压电系数 铁电性 晶粒生长 分析化学(期刊) 粒度 矿物学 复合材料 光电子学 化学工程 热力学 凝聚态物理 铁磁性 电介质 化学 色谱法 物理 工程类
作者
Bin Yang,Hao Peng,Yun Zhang,Xunzhong Shang,Taosheng Zhou,Jinming Guo
出处
期刊:Materials Research Bulletin [Elsevier BV]
卷期号:158: 112077-112077 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.materresbull.2022.112077
摘要

Obtaining both large piezoelectric responses and broad service temperature range of ferroelectric ceramics is a key challenge for practical applications due to the so-called piezoelectric coefficient (d33)-Curie temperature (TC) trade-off. Here we report the strategy of employing Li substitution and Al2O3 doping in order to enhance the depolarization temperature (Td) and thermal stability of (K,Na)NbO3 (KNN)-based lead-free piezoelectric ceramics. All KNN-based ceramics are fabricated using conventional solid-state reaction techniques. Optimal comprehensive properties of d33 = 205 pC/N, kp = 46.5%, ε33T/ε0 = 998, tan δ = 0.047, Td = 470 °C are obtained with Li substitution of 6.5 mol%. Furthermore, doping 0.2 mol% Al2O3 improves the thermal stability in the whole working temperature range of 25 – 470 °C with a d33 decrement less than 10%, keeping the relatively high d33 of 200 pC/N even at high temperature (400 – 470 °C). The Al2O3 doping shows a further effect of inhibiting grain growth, which significantly reduces the grain size of ceramics. The results obtained in this work pave the way for the practical application of KNN-based ceramics at high temperature, such as aerospace sensors, oilfield logging, engine monitoring and injection nozzles in automobiles.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
负责的调料汁完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
spw完成签到,获得积分10
刚刚
高雪旸完成签到,获得积分10
刚刚
方华完成签到,获得积分10
刚刚
瑞rui完成签到,获得积分10
1秒前
可爱半山发布了新的文献求助10
2秒前
夏渃浠发布了新的文献求助20
2秒前
快快完成签到 ,获得积分10
2秒前
语青完成签到,获得积分10
2秒前
传奇3应助显隐采纳,获得10
3秒前
Oden完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
worldlet完成签到,获得积分10
3秒前
梅梅发布了新的文献求助10
3秒前
哇哈哈哈完成签到,获得积分20
4秒前
无花果应助朴素雪碧采纳,获得10
4秒前
amber发布了新的文献求助10
5秒前
溪山果林完成签到,获得积分10
5秒前
繁荣的雨南完成签到,获得积分10
5秒前
生动曲奇完成签到,获得积分10
6秒前
小花花发布了新的文献求助10
7秒前
Paff完成签到,获得积分10
7秒前
魔幻的又亦完成签到,获得积分20
7秒前
斯文的老虎完成签到,获得积分10
7秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
KUO完成签到,获得积分20
8秒前
思源应助科研通管家采纳,获得150
9秒前
科研通AI6.2应助h_123采纳,获得10
9秒前
阳光念桃完成签到,获得积分10
9秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
lxy发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7766496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9310326
关于积分的说明 20316740
捐赠科研通 7351498
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315109
关于科研通互助平台的介绍 2464605
邀请新用户注册赠送积分活动 2329703