晶粒尺寸对细晶钛酸钡陶瓷介电、压电和铁电性能的影响

作     者：黄咏安 路标 邹艺轩 李丹丹 姚英邦 陶涛 梁波 鲁圣国 HUANG Yong-An;LU Biao;ZOU Yi-Xuan;LI Dan-Dan;YAO Ying-Bang;TAO Tao;LIANG Bo;LU Sheng-Guo

作者机构：广东工业大学材料与能源学院广东省智能材料和能量转化器件工程技术研究中心广东省功能软凝聚态物质重点实验室广州510006 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2018年第33卷第7期

页      面：767-772页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金委-广东省联合基金(U1501246) 国家自然科学基金(51372042) 广东省自然科学基金重大基础研究培育项目(2015A030308004) 

主　　题：钛酸钡 晶粒尺寸 两步烧结 介电 压电 铁电 

摘      要：以采用水热法制备的BaTiO_3粉体作为原料,利用普通烧结法和两步烧结法制备出晶粒尺寸为0.25~10.15μm的BaTiO_3陶瓷,研究了晶粒尺寸效应对BaTiO_3陶瓷的介电、压电以及铁电性能的影响。结果表明:BaTiO_3陶瓷的四方相含量随着陶瓷晶粒尺寸的增大而增加;当晶粒尺寸在1μm以上时,室温相对介电常数(e￠)和压电系数(d33)随着晶粒尺寸的减小而增大,并在晶粒尺寸为1.12μm时分别达到最大值5628和279 p C/N,然后两者随着晶粒尺寸的进一步减小而迅速下降。BaTiO_3陶瓷的剩余极化强度Pr随晶粒尺寸的增大而提高,而矫顽场Ec却呈现出相反的趋势。晶粒尺寸对介电性能和压电性能的影响是由于90°电畴尺寸和晶界数量的变化。晶粒的晶体场和晶粒表面钉扎作用的变化影响了电畴,进而改变电滞回线。