[发明专利]具有临界突变开关效应的无铅铁电陶瓷材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有临界突变开关效应的无铅铁电陶瓷材料及其制备方法，材料配方为：Bi1/2Na1/2Ti0.85(Li1/4Nb3/4)0.05(Zr1/2Zn1/2)0.10O3；通过B位与Ti4+离子相同化合价的复合离子(Li1/4Nb3/4)4+，以及不同化合价复合离子(Zr1/2Zn1/2)3+，严格以1:2的比例，在B位取代Ti4+离子，产生不同带电缺陷类型，形成相邻晶胞缺陷有序排列，产生电子和空穴补偿型的带电电畴(非空位或者离子补偿效应)，因而出现特殊的临界开关效应的电场诱导巨应变行为。制得产品经实验测量具有电场诱导的巨应变性能，应变量可达S%=0.47%，同时具有在临界开关电场EC=56kV/cm巨应变发生，并且在很窄的电场范围内ΔE=2kV/cm发生完全应变，在临界区域，应变变化率α可达2.8×103。这些性能目前还未见报道，可以在特殊的场合应用。