纳米铌酸钾钠陶瓷的制备及性能

以新型溶胶–凝胶法制备的平均晶粒尺寸为30 nm的铌酸钾钠粉体为原料,采用放电等离子体烧结工艺,在烧结温度为900℃,压力30 MPa,烧结时间1 min的条件下,制备得到纯正交相,相对密度高达99%以上,平均晶粒尺寸为40 nm的纳米铌酸钾钠陶瓷,并对该陶瓷的相结构、微观形貌、介电性能和铁电性能进行了研究。结果表明,与普通微米晶陶瓷不同,纳米铌酸钾钠陶瓷的室温介电常数仅为341,并且随温度变化不明显,表现出明显的介电弛豫现象,弥散因子γ为1.60,并具有明显的电滞回线,矫顽场强度为13.5 k V/cm,剩余极化为1.5μC/cm2。尺寸降低所引起的纳米铌酸钾钠陶瓷中晶界相所占的比例增大是其性能变化的主要原因,并且可以推断,如果铌酸钾钠陶瓷具有"临界尺寸",那么其值应该在40 nm以下。