模板晶粒生长技术制备织构化SrBi-2Nb-2O-9陶瓷.doc

1、模板晶粒生长技术制备织构化SrBi-2Nb-2O-9陶瓷硅酸盐学报· 1298 ·20_7年模板晶粒生长技术制备织构化SrBi2Nb2O9陶瓷崔春伟，黄金亮，殷镖，杨兴化，汪潇(河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳 471003)【摘要】：p ：以熔盐法合成各向异性的片状单相SrBi2Nb2O9 (SBN)陶瓷粉体作为模板，采用模板晶粒生长(templated grain growth, TGG)技术制得织构化SBN 陶瓷。研究结果表明：随着烧结温度的升高和模板数量的增加，其晶粒取向率升高。当模板数量(质量分数)为20时，在1300烧结3h可获得晶粒取向率为0.86的织

2、构化SBN陶瓷。同时，TGG技术制得的织构化SBN陶瓷的相对体积密度在烧结温度低于1300时，随烧结温度的升高而升高；在1300时为91.22；在高于1300时开始下降。【关键词】：p ：模板晶粒生长；流延法；铌酸锶铋陶瓷；织构化陶瓷中图分类号：TB34；TM282 文献标识码：A 文章编号：04545648(20_7)10129804FABRICATION OF TE_TURED SrBi2Nb2O9 CERAMICS BY THE TEMPLATEDGRAIN GROWTH METHODCUI Chunwei，HUANG Jinliang，YIN Biao，YANG _inghua，WAN

3、G _iao (School of Materials Science and Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, Henan, China) Abstract: Te_tured SrBi2Nb2O9 (SBN) ceramics were fabricated by the templated grain growth (TGG) method.Plated-like SBN par-ticles with shape anisotropy prepared by the molt

4、en salt method were used as the template particles.It was found that the grain orien-tation inde_ f increased with the increase of sintering temperature and content of the template particles.Te_tured SBN ceramics with f of 0.86 were obtained after sintering at 1300 for 3h with 20 (in mass) template

5、particles.At temperature below 1300, the relative density rises steadily with the increasing of the sintering temperature, the relative density is 91.22 at 1300, and it de-creases above 1300.Key words: templated grain growth; tape casting method; strontium bismuth niobate ceramics; te_tured ceramics

6、SrBi2Nb2O9(SBN)属于铋层状结构无铅压电陶瓷，其介电常数低，Curie温度高，机电耦合系数各向异性明显，电阻率高，铁电和热释电性能优异12，在非挥发性铁电随机存取存储器中有广泛的应用前景。但是由常规固相法合成的SBN压电陶瓷材料由于晶粒无规则排列，其压电性能在很大程度上表现为各向同性。因此，如何控制陶瓷的晶粒取向，以提高其压电性能，是该类材料的研究方向之一。模板晶粒生长(templated grain growth, TGG)技术是依赖于定向排布晶种在细小基体粉体中的反应和优先生长实现晶粒定向排布的3。TGG技术最早用于制备织构化氧化铝与莫来石等结构陶瓷，改善结构陶瓷的强度和韧性等

7、。在功能陶瓷领域，采用TGG技术已经制备出了高度织构化的SrTiO34，Sr2Nb2O756，Sr0.53Ba0.47Nb2O67，Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 PbTiO3 (PMNPT)8等氧化物功能陶瓷，使具有织构化纤维结构的功能陶瓷在性能上有所改善，在某一方向上的数值接近单晶。近期，Duran等9通过添加15.4(质量分数)的KSr2Nb5O15作为模板，采用TGG技术制备出了晶粒取向率为0.82的Sr0.53Ba0.47Nb2O6陶瓷。Kan等10也用TGG技术成功地制备出Bi4Ti3O12功能陶瓷并对其介电性能进行了研究。这些研究结果表明晶粒择优取向排列可以明显改善陶瓷某一方向

8、上的性能。收稿日期：20_61218。修改稿收到日期：20_70305。基金项目：河南省杰出青年基金(074100510008)；河南省国际科技合作计划(0346620_12)资助项目。第一作者：崔春伟(1982)，女，硕士研究生。通讯作者：黄金亮(1963)，男，博士，教授。Received date:20_61218.roved date: 20_70305.First author: CUI Chunwei (1982), female, graduate student for master degree.Correspondent author: HUANG Jinliang (1963) male, doctor, professor.E-mail: huangjldoc/67b210