Electrical properties of CaBi4Ti4O15–Bi4Ti3O12 piezoelectric ceramics
Electrical properties of CaBi4Ti4O15–Bi4Ti3O12 piezoelectric ceramics
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CaBi4Ti4O15～Bi4Ti3O12压电陶瓷的电性能
DOI：
10.1016/j.ceramint.2015.04.044
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发表时间：
2015-09
影响因子：
5.2
通讯作者：
Xianlin Dong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lingjuan Fei;Zhiyong Zhou;Shipeng Hui;Xianlin Dong
采用固相反应法合成了CaBi 4 Ti4 O 15-Bi 4 Ti 3 O 12（CBT-BIT）陶瓷。X射线衍射（XRD）分析表明，存在斜方晶系的层状钙钛矿结构的铋相。高分辨透射电子显微镜（HRTEM）证实了CBT部分和BIT部分沿轴交替排列的共生结构。CBT-BIT陶瓷表现出优异的介电损耗（tanδ）热稳定性，但在100 Hz至1 MHz频率范围内观察到介电损耗的弛豫。同时，即使在高达650 °C的温度下，也观察到15 pC/N的增强的压电常数（d33）值而没有劣化。在室温下，CBT-BIT的直流电阻率（ρdc）高达5.68×1014（Ω cm）。此外，在100-450 °C温度范围内，CBT-BIT的ρ dc值与CBT相近，比BIT高近百倍。
CaBi4Ti4O15–Bi4Ti3O12(CBT–BIT) ceramics were synthesized using a solid state reaction method. The X-ray diffraction (XRD) analysis revealed the existence of bismuth layered perovskite phase with orthorhombic crystal structure. High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) confirmed the alternate arrangement of CBT part and BIT part alongcaxis in the intergrowth structure. CBT–BIT ceramics showed excellent thermal stability of the dielectric loss (tanδ), but the relaxation of dielectric loss in the 100 Hz to 1 MHz frequency range had been observed. Meanwhile, an enhanced piezoelectric constant (d33) value of 15 pC/N was observed without degradation even the temperature up to 650 °C. The dc resistivity (ρdc) of CBT–BIT performed a high value of 5.68×1014(Ω cm) at room temperature (RT). In addition, theρdcvalues of CBT–BIT within the temperature range of 100–450 °C were close to those of CBT and kept almost one hundred times higher than those of BIT.
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