最近西安交大前沿院多学科材料研究中心博士生方敏侠, 锆钛酸铅(PZT)陶瓷因其在准同型相界(MPB)附近压电响应大且具有良好的温度稳定性而被广泛使用。然而,对PZT的压电性能温度稳定机理的理解仍然模糊,因此需要继续探索,因为利用同一MPB思路设计的无铅系统通常表现出较差的温度稳定性。该项成果发表在材料学著名期刊Acta Materialia(Acta Materialia(IF:7.293))上。前沿院为该论文的第一作者单位及通讯作者单位。
在本工作中,我们通过对Pb基和无Pb体系的相图、原位压电和微观结构演变的对比研究,研究了热稳定压电性的性质-微观结构关系。我们的研究结果表明,压电热稳定性与MPB的垂直度和掺杂元素密切相关。与垂直MPB相比,倾斜的MPB显示出更差的热稳定性。受主掺杂的商业PZT与施主掺杂的PZT相比显示出更好的热稳定性。此外,我们的原位TEM显示,热稳定的微细结构(即没有退化)对应于热稳定的高性能压电性。我们的工作深入的了解了相图,微结构和热稳定压电性之间的关系,这将有利于未来更多新型无铅温度稳定压电材料的设计。
该成果发表在材料学著名期刊Acta Materialia上(IF:7.293)[M. Fang, S. Rajput, Z. Dai,
et. al. Understanding the mechanism of thermal-stable high-performance piezoelectricity,
Acta
Materialia
, 2019, 169: 155-161.]
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