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KNN基压电陶瓷掺杂改性研究现状
作者：徐芳 徐慧惠
来源：《文存阅刊》2017年第14期
摘要：压电陶瓷在全球已经形成了每年近百亿美元的巨大市场，压电陶瓷的无铅化已成为摆在全球面前的紧迫任务，近年来国内外都投入巨资展关于高性能无铅压电材料的研发，KNN 体系压电陶瓷更是倍受青睐，并且在通过掺杂改性方法得到高性能陶瓷材料方面取得了引人注目的研究成果。本文综述了KNN基压电陶瓷掺杂改性的主要研究方法，包括近年来在压电理论及实验方面的代表性研究进展。 关键词：压电陶瓷；掺杂改性；现状 1引言
压电陶瓷被广泛应用于移动通讯、汽车、高速列车、精密仪器控制、办公及家用电子产品等领域。拥有巨大市场的压电陶瓷的无铅化已成为摆在全球面前的紧迫任务。和锆钛酸铅（ PZT） 陶瓷相比，几乎所有现有铌酸钾钠（KNN）基无铅压电材料的压电性能都很低，无法实际替代PZT 陶瓷。为此国内外学者都投入巨资展开了研发高性能无铅压电材料的竞争，在KNN 体系压电陶瓷掺杂改性方面取得了引人注目的研究成果。 2 KNN基压电陶瓷掺杂改性
本文将从实验结果和理论研究两个方面，综述KNN基无铅压电陶瓷研究中掺杂改性的主要手段来，主要采用以下3种掺杂改性方法：对A位或B位或A，B位同时进行离子取代、添加第二组元或多组元ABO3型钙钛矿结构化合物以及添加氧化物掺杂。 2.1 KNN基A位或（和）B位离子取代：
选择适合的离子对KNN基压电陶瓷的A为或（和）B位离子进行取代研究引起了国内外学者的高度重视。目前，主要研究的KNN基中A位Na+和K+可由Li，Ag，Bi等离子部分取代[1]，B位Nb5+离子可由Sb，Ta等离子部分取代[3]，形成新的KNN基固溶体。并且采用Li，Sb和Ta离子进行取代后的KNN基压电陶瓷可构建室温附近的多晶型相界（PPB），从而显著影响陶瓷的电学性能[5]。表1给出A位或（和）B位离子取代改性的KNN基压电陶瓷的性能。
KNN基压电陶瓷掺杂改性研究现状
