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
2秒前
7的生活完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
王jj发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
KYTQQ完成签到 ,获得积分10
6秒前
orange9完成签到,获得积分20
6秒前
qiuxuan100发布了新的文献求助10
6秒前
光喵发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Lucas应助smh采纳,获得10
8秒前
yzkyg完成签到,获得积分10
9秒前
动听的秋白完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
英俊的铭应助无辜孤丹采纳,获得10
10秒前
gyf完成签到,获得积分20
11秒前
王jj发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
gyf发布了新的文献求助10
14秒前
所所应助旋风狗超人采纳,获得10
15秒前
义气莫茗完成签到,获得积分10
16秒前
wanci应助陈南伊采纳,获得10
17秒前
shuxin完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
kklove发布了新的文献求助10
20秒前
一条蛆完成签到,获得积分10
21秒前
思源应助高高的蜗牛采纳,获得10
22秒前
baizhu完成签到,获得积分10
24秒前
王jj发布了新的文献求助10
24秒前
Orange应助温衡采纳,获得10
24秒前
24秒前
立菠萝完成签到,获得积分10
24秒前
杜智诺完成签到,获得积分10
25秒前
bixingyu完成签到,获得积分10
26秒前
爆米花应助双硫仑采纳,获得10
26秒前
27秒前
30秒前
31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
A Research Agenda for Law, Finance and the Environment 800
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
A Time to Mourn, A Time to Dance: The Expression of Grief and Joy in Israelite Religion 700
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
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 6446590
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8259871
关于积分的说明 17596513
捐赠科研通 5507692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2902033
邀请新用户注册赠送积分活动 1879114
关于科研通互助平台的介绍 1719358