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中国陶瓷2025年第04期:利用高熵组分对NaNbO_3基介电陶瓷改性的研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周毅;沈亚威;

单位:太原科技大学材料科学与工程学院;

摘要:利用固态反应烧结法制备了添加不同含量高熵组分的NaNbO_3基介电陶瓷材料,所选高熵组分为(Mg_(0.2)Ca_(0.2)Bi_(0.2)Na_(0.2)Ba_(0.2))TiO_3。利用XRD开展了物相结构分析,结果表明高熵组分较好地固溶进钙钛矿结构的主晶相NaNbO_3中。利用SEM分析陶瓷的微观形貌,表明高熵组分起到了细化晶粒的效果,但是当高熵组分含量超过0.3时晶粒会发生取向生长,形成棒状晶,使结构均匀化程度降低。介电常数与损耗随频率而降低,呈现MaxwellWagner型频谱特征。当高熵组分含量在0.2时,即0.8NaNbO_3-0.2 (Mg_(0.2)Ca_(0.2)Bi_(0.2)Na_(0.2)Ba_(0.2))TiO_3体系陶瓷中,获得了最高应用电场160 kV/cm、最高饱和极化强度13.3μC/cm~2、最低剩余极化强度1.5μC/cm~2、最高可释放能量密度0.85 J/cm~3、最大能量效率72.6%的最佳性能水平。

关键词:高熵组分;;NaNbO_3基陶瓷;;介电性能;;极化曲线;;储能特性

基金资助:国家自然科学基金(51902221)