KNN无铅陶瓷中BNZ/Sb引发的不同结构效应 可供购买

《Journal of Materials Chemistry C》：Divergent structural effects of BNZ/Sb in KNN lead-free ceramicsAvailable to Purchase

　　

通过化学掺杂进行相界工程对于增强基于铌酸钾钠（KNN）的无铅陶瓷的压电性能至关重要，然而不同掺杂剂如何选择性地调节相变温度仍知之甚少。在本工作中，我们在统一的KNN基成分体系中系统地研究了BNZ和Sb⁵⁺对相变行为的影响，并借助扫描透射电子显微镜进行了辅助表征。我们的研究结果揭示了两种根本不同的调控机制。BNZ通过大的[001]取向中心位移稳定四方相，这降低了正交相到四方相转变的能量势垒，并有效地将T_O–T移至接近室温。相比之下，Sb⁵⁺通过全局减弱B-O杂化来降低B位中心位移的驱动力。这种共价键的丧失降低了区分不同铁电相的结构各向异性，从而抑制了铁电稳定性并主要降低了T_C。当两种掺杂剂共存时，Sb⁵⁺引起的极化减弱部分抵消了BNZ的四方相稳定化效应，证实它们通过独立且相互竞争的路径发挥作用。这些发现表明，具有不同物理起源的掺杂剂可以有选择性地控制T_O–T和T_C。

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BNZ和Sb⁵⁺选择性调节KNN相变：BNZ通过稳定四方相降低T_O–T，而Sb⁵⁺通过减弱B–O杂化抑制T_C，从而实现高性能无铅压电材料的合理设计。

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BNZ和Sb⁵⁺选择性调节KNN相变：BNZ通过稳定四方相降低T_O–T，而Sb⁵⁺通过减弱B–O杂化抑制T_C，从而实现高性能无铅压电材料的合理设计。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会出版

2026

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