张智鹏¹，沈宗洋²，秦晨³，宋福生⁴，骆雯琴⁵，王竹梅⁶，李月明⁷
(景德镇陶瓷大学 材料科学与工程学院，中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室， 江西省能量存储与转换陶瓷材料工程实验室 江西 景德镇333403)

摘 要：采用传统固相法制备WO₃掺杂Bi₄Ti₃O₁₂(Bi₄Ti_3-xW_xO₁₂，BITW，0.00≤x≤0.16)层状高温压电陶瓷，研究了W⁶⁺掺杂对Bi₄Ti₃O₁₂(BIT)陶瓷晶体微观结构与电性能的影响。研究表明适量的W⁶⁺掺杂能使BIT陶瓷的晶粒尺寸细化且均匀，有效地提高了陶瓷的致密度，且WO₃的引入降低了BIT陶瓷的电导率和介电损耗，提高了其压电与机电性能。当WO₃掺杂量x=0.14时，陶瓷具有如下优异性能：压电常数d₃₃=16pC/N，平面机电耦合系数kp=8.1%，机械品质因数Q_m=1942，介电常数ε_r=160(@100 kHz)，介电损耗tanδ=0.16% (@100kHz)，居里温度T_c=632 ℃，在500 ℃下，电阻率ρ=9.4×107 Ω•cm，表明BITW陶瓷在高温应用方面具有很大的前景。
关键词：铋层状陶瓷；压电性能；介电性能；热稳定性；Bi₄Ti₃O₁₂