Enhancing Electromechanical Properties of PZT-Based Piezoelectric Ceramics by High-Temperature Poling for High-Power Applications

极化 材料科学 压电 压电系数 居里温度 陶瓷 复合材料 兴奋剂 磁畴壁(磁性) 光电子学 凝聚态物理 铁电性 磁场 电介质 物理 铁磁性 量子力学 磁化
作者
Wugang Wang,Zhengran Chen,Zhiyong Zhou,Yaoguo Li,Ruihong Liang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (12): 15636-15645 被引量:57
标识
DOI:10.1021/acsami.2c19802
摘要

Defect engineering is a proven method to tune the properties of perovskite oxides. In demanding high-power piezoelectric ceramic applications, acceptor doping is the most effective method to harden ceramics, but it inevitably degrades the ceramics' electromechanical properties. Herein, a poling method based on acceptor doping, namely, high-temperature poling, is implemented by applying an electric field above the Curie temperature for poling to achieve a balance of the properties of piezoelectric coefficient d33 and mechanical quality factor Qm. After high-temperature poling, the piezoelectric property of 0.6 mol % Mn-doped Pb0.92Sr0.08(Zr0.533Ti0.443Nb0.024)O3 is d33 = 483 pC/N and Qm = 448. Compared with the traditional poling, the piezoelectric coefficient d33 of the high-temperature poling ceramics increased by approximately 40%, and Qm also increased by nearly 18%. Therefore, high d33 and Qm were exhibited by our PZT piezoelectric ceramics. Rayleigh's law analysis, XRD, and transmission electron microscopy analysis show that, after high-temperature poling, the considerably increased d33 is related to the large increase in the reversible domain wall motion in the intrinsic effect, while the slightly increased Qm is related to the inhibited irreversible domain wall motion in the extrinsic effect. This study reports a method for high-temperature poling and provides insights into the design of high-power piezoelectric ceramics with high d33 and Qm.
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
文静菠萝发布了新的文献求助10
2秒前
学术蝗虫完成签到 ,获得积分10
2秒前
君莫笑完成签到,获得积分10
2秒前
刘禹锡完成签到,获得积分10
3秒前
酷波er应助fyq采纳,获得10
4秒前
Alexity完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
刘肖发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
传奇3应助jlux采纳,获得10
7秒前
smile完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
科目三应助AURORA采纳,获得10
11秒前
11秒前
Su发布了新的文献求助10
11秒前
隐形曼青应助欣喜的茗采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.3应助da采纳,获得10
12秒前
医院的孩子完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
16秒前
joyce发布了新的文献求助80
16秒前
古田森森完成签到,获得积分10
17秒前
打打应助lzy采纳,获得10
17秒前
美好的冰蓝完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
EdithYune完成签到,获得积分10
19秒前
万能图书馆应助追寻茗采纳,获得10
20秒前
sonnet发布了新的文献求助10
21秒前
Yanis完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
ajs发布了新的文献求助10
22秒前
完美世界应助大气的尔蓝采纳,获得10
22秒前
25秒前
EXO发布了新的文献求助10
26秒前
LSH970829发布了新的文献求助10
28秒前
大模型应助孙淳采纳,获得10
28秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
28秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
29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
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6445870
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8259365
关于积分的说明 17594856
捐赠科研通 5506208
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901788
邀请新用户注册赠送积分活动 1878781
关于科研通互助平台的介绍 1718837