作者:周慧 杨保国 来源:中国科学报 发布时间:2018/10/15 10:12:18
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合肥工业大学研发新型无铅反铁电陶瓷材料

 

本报讯(通讯员周慧 记者杨保国)近日,合肥工业大学科研团队研发了一种具有稳定反铁电相结构的新型无铅陶瓷材料,并探明了其电致应变特性及其结构机理,为未来无铅反铁电材料的进一步组成设计和结构研究奠定了理论和技术基础。相关成果近期发表在《材料学报》上。

反铁电材料可广泛应用于大位移驱动器、高功率脉冲电容器、能量存储器件等元器件,在航空航天、精密精仪和高端装备制造业应用前景广阔。但由于传统反铁电材料普遍含铅,存在一定的环境安全隐患。而目前无铅反铁电陶瓷材料仍面临反铁电相稳定性差、难以重复利用等难题,从而制约了其进一步推广应用。

合肥工业大学教授左如忠团队通过掺杂改性及固相合成技术,制备出稳定可调的无铅铌酸钠基无铅反铁电陶瓷材料。实验表明,这一新型材料在电场周期中呈现出重复可利用的反铁电相到铁电相的相变特性、典型双电滞回线特征的极化—电场曲线以及完全无负应变的豆芽状应变—电场曲线,从而证实该材料具有稳定的反铁电性质和优异的电场诱发的电致应变特性。

该团队还对这种材料的电畴形貌、空间对称性及其对电场响应的特征等进行了研究,探明了该材料的反铁电性特征和应变机制,有望进一步推动无铅反铁电材料领域的研究。

相关论文信息:Acta Materialia,ol. 161, 352-9, 2018

《中国科学报》 (2018-10-15 第4版 综合)
 
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