通过放电等离子烧结获得致密单相钽酸钾陶瓷

钽酸钾（KTaO$_{3}$）是一种在低温下具有介电应用前景的材料。然而，由于钾的挥发导致次生相生成，常规烧结无法获得致密且单相的陶瓷。在此，我们证明放电等离子烧结是一种通过优化三个参数——初始组分、温度和压力——来获得致密单相 KTaO$_{3}$ 陶瓷的合适方法。前驱体中 2 mol% 的钾过量会导致显著的晶粒长大和致密单相陶瓷。若无钾过量，表面会观察到少量次生相（K$_{6}$Ta$_{10.8}$O$_{30}$），但可通过抛光去除。在 10 K 时，由于较大的晶粒尺寸，来自 2 mol% 钾过量粉末的陶瓷的介电常数高出 4 倍。热导率随晶粒尺寸减小而降低，并始终高于 KNbO$_{3}$ 陶瓷的热导率。