0.125PMN-0.875PZT陶瓷中Zr含量对大功率压电性能的关键影响

本研究论文探讨了"Zr含量对大功率0.125PMN-0.875PZT陶瓷压电性能的影响"，发表于2012年南京工业大学学报(自然科学版)第34卷第1期。作者通过对0.125Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.875PbZrTi1-xO3（0.125PMN-0.875PZT）三元压电陶瓷进行了一系列实验研究，采用了二次合成法制备了一系列不同Zr含量（x=0.46~0.52）的陶瓷样品。 通过X线衍射(XRD)和阻抗分析仪等技术手段，作者对这些陶瓷的烧结相结构、体积密度、介电性能和压电性能进行了深入分析。研究发现，使用二次合成法可以成功制备出纯钙钛矿相结构的0.125PMN-0.875PZT陶瓷。在Zr含量为0.48~0.50时，陶瓷样品处于四方-三方准同型相界(MPB)，这一区间内的陶瓷表现出最优的压电性能。特别地，在Zr含量为0.49时，样品达到了极高的性能指标，包括体积密度为7.84g/cm³，介电损耗低至0.76%，相对介电常数高达2130，压电常数为320pC/N，机电耦合系数达到了0.61，以及机械品质因数为760。 这些结果对于理解Zr元素对0.125PMN-0.875PZT陶瓷性能的影响具有重要意义，特别是在追求大功率压电陶瓷的应用中。研究发现，适当的Zr含量优化能够显著提升陶瓷的压电性能，这对于开发高性能压电材料和器件具有实际价值。本文的研究不仅提供了理论依据，也为压电陶瓷的进一步优化设计提供了实用指导。