DOI: 10.1016/j.measurement.2023.112694
BiScO3-PbTiO3（BS-PT）具有较高的居里温度和优异的压电活性，在制备高性能压电器件方面潜力巨大。然而，一维BS-PT压电传感器的制造仍然是一个巨大的挑战。在此，本研究提出了纯相BS-PT纳米纤维，并通过优化静电纺丝添加剂浓度和烧结温度进行了实验验证，将其与叉指电极相结合来组装传感器。当温度为60-200℃时，BS-PT纳米纤维压电传感器在10-40Hz范围内可保持4V/N以上的稳定灵敏度。此外，在160-260℃范围内，当激发压力从0.07N增加到0.55N时，其输出电压几乎呈线性，在220℃时的灵敏度仍高于5.4V/N。上述结果表明，BS-PT纳米纤维压电传感器有望用于高温压力和振动测量。
图1.（a）BS-PT纳米纤维的制备步骤。BS-PT纳米纤维压电传感器的结构示意图（b）和实时图像（c）。
图2.九种BS-PT陶瓷的平面SEM图像：BS-PT溶胶-凝胶中PVP浓度为2wt%（a-c）、4wt%（d-f）和6wt%（g-i），BS-PT/PVP复合纤维的烧结温度为600℃（a,d,g）、650℃（b,e,h）和700℃（c,f,i）。
图3.PVP浓度为2wt%的BS-PT纳米纤维在600℃、650℃和700℃下烧结的X射线衍射光谱。
图4.PVP浓度为2wt%的BS-PT纳米纤维在600℃、650℃和700℃下烧结的拉曼光谱。
图5.一根BS-PT纳米纤维的SEM图像（a）和EDS图谱（b-f）。
图6.BS-PT纳米纤维的TEM图像。
图7.实验装置的示意图和实时图像。
图8.BS-PT纳米纤维压电传感器的响应特性：（a）灵敏度随着不同的敲击频率和工作温度（0.735N激发压力）而变化。（b）输出电压随着不同的激发压力和工作温度（20Hz敲击频率）而变化。（c）在200℃下，当激发压力为0.735N时，传感器在20次重复实验下的平均灵敏度和误差。
图9.（a）用于初始测试的BS-PT纳米纤维压电传感器的400秒（6000次循环）老化试验。第1秒（b）和400秒（c）的放大老化试验数据。（d）BS-PT纳米纤维压电传感器在长时间（30天、60天和90天）后的老化试验。
