Бессвинцовый наноструктурный пьезокерамический материал на основе (K, Na)NbO₃

Abstract

Исследовано влияние условий синтеза и спекания на микроструктуру и электрофизические свойства бессвинцовой пьезокерамики на основе твёрдого раствора ниобата калия—натрия состава (K₀,₅Na₀,₅)NbO₃. Предложен способ синтеза (K₀,₅Na₀,₅)NbO₃, который позволяет интенсифицировать диффузионные процессы твёрдофазного взаимодействия исходных компонентов при пониженных температурах и открывает возможность для управления размером частиц синтезируемого порошка. Получена высокочувствительная наноструктурная бессвинцовая пьезокерамика с температурой Кюри 400°С и пьезочувствительностью g₃₃, которая почти в 4 раза превосходит пьезочувствительность лучших пьезоэлектрических материалов на основе ЦТС.

Досліджено вплив умов синтези та спікання на мікроструктуру й електрофізичні властивості безолив’яної п’єзокераміки на основі твердого розчину ніобату калію—натрію (K₀,₅Na₀,₅)NbO₃. Запропоновано спосіб синтези (K₀,₅Na₀,₅)NbO₃, який уможливлює інтенсифікувати дифузійні процеси твердофазної взаємодії вихідних компонентів при знижених температурах і відкриває можливість для керування розміром частинок порошку, що синтезується. Одержано високочутливу наноструктурну безолив’яну п’єзокераміку з температурою Кюрі 400°С і п’єзочутливістю g₃₃, яка майже в 4 рази перевищує п’єзочутливість кращих п’єзоелектричних матеріялів на основі ЦТО.

Influence of the synthesis and sintering conditions on the microstructure and electrophysical properties of lead-free (K₀,₅Na₀,₅)NbO₃-based piezoelectric ceramics is investigated. Synthesis method, which makes possible to reduce synthesis temperature and regulate particles’ size in synthesized powder, is developed. Nanostructure lead-free piezoelectric ceramics with the Curie point TC = 400°С is obtained. Piezoelectric sensitivity g₃₃ of the obtained ceramics almost four times exceeds the sensitivity of the best PZT-based ceramics.