华中科技大学范桂芬教授团队联合贵州大学曾芳芳副教授团队—BF-BSxT 高居里温度无铅压电陶瓷 | MDPI Ceramics

本文报道了华中科技大学范桂芬教授团队与贵州大学曾芳芳副教授团队合作研究的一种新型BF-BSxT高温无铅压电陶瓷。背景方面，传统PZT压电陶瓷虽然性能成熟，但含铅体系存在环境压力，且商用压电陶瓷工作温度通常低于200°C，难以满足航空航天等领域的高温需求。BiFeO3具有高居里温度，是高温无铅压电材料的重要候选，但存在压电系数低、漏电流大等问题。研究目的在于通过引入Ba(1-x)SrxTiO3组元，利用Ba/Sr比例调节晶格和相结构，探索高温稳定性和压电响应之间的平衡。结论显示，通过适量Sr含量调控（x=0.06），陶瓷在致密微观结构和适度R/PC相共存协同作用下，实现了增强的压电系数d33=160 pC/N和高居里温度Tc=495°C，显示出在高温无铅压电器件中的应用潜力。