锰掺杂BS-PT压电陶瓷在高温高电场下的卓越抗退极化性能研究

为解决高温高电场环境下压电材料性能退化问题，研究人员通过锰掺杂和调控四方度，显著提升了BiScO3-PbTiO3（BS-PT）陶瓷的抗退极化能力。该材料在430°C退极化温度下保持稳定，高温（300°C）矫顽场强EC达9.5 kV cm?1，振动速度v提升至0.86 m s?1，为高功率压电器件设计提供了突破性解决方案。

　　

高温压电材料领域迎来重大突破！通过巧妙引入锰掺杂和调控晶体四方度，BiScO₃-PbTiO₃（BS-PT）陶瓷展现出惊人的环境稳定性。这种材料在453°C居里温度下仍保持优异性能，退极化温度(T_d)高达430°C，350°C热处理后压电系数_d33衰减不足5%。更令人振奋的是，其在300°C高温下矫顽场强(E_C)达到9.5 kV cm^?1，较传统PZT-5A陶瓷提升三倍，振动速度(v)飙升至0.86 m s^?1。通过铁电畴观测(PFM)和兰道理论分析发现，缺陷偶极子钉扎效应和强化的铁电各向异性共同构建了稳定的畴结构，赋予材料超凡的抗退极化能力。这些特性使其成为高温传感器、大功率换能器等尖端器件的理想候选材料。