Dy2O3对钛酸锶钡基陶瓷结构及介电性能的影响

采用传统固相法制备Dy2O3掺杂(Ba0.7Sr0.3)TiO3系电容器介质陶瓷,通过扫描电镜、X线衍射仪及LCR测试系统,研究不同含量的Dy2O3对体系微观结构及介电性能的影响.结果表明,随着Dy2O3添加量的增大,(Ba0.7Sr0.3)TiO3陶瓷平均粒径减小且Dy2O3掺杂(Ba0.7Sr0.3)TiO3陶瓷均为钙钛矿结构单相固溶体.Dy2O3通过占据钙钛矿晶格A、B位引起(Ba0.7Sr0.3)TiO3陶瓷晶格畸变,体系自发极化能力降低,进而显著降低了体系室温相对介电常数及介电损耗.随着Dy2O3添加量的增大,(Ba0.7Sr0.3)TiO3陶瓷居里温度向负温方向移动,且体系的相对介电常数及介电损耗随温度变化显著.     

BSTO／MT复合陶瓷的结构及介电性能

用固相反应法制备了Ba0.45Sr0.55TiO3-Mg2TiO4复合陶瓷,研究了陶瓷的烧结特性、相组成、显微组织及介电性能.结果表明,复合陶瓷可在1 325～1 430℃范围烧结成瓷,X-射线衍射仪(XRD)、EDS和SEM分析表明复合陶瓷由Ba0.45Sr0.55TiO3和Mg2TiO4两相组成,没有杂相出现,但两相间存在元素扩散现象.在Mg2TiO4质量分数为70%,10 kHz、25℃时,试样的介电常数为98.2,介电损耗为0.000 7,介电可调度Tun达12.2%(电场2 kV/mm),在-20～50℃温度范围内,该组分的优化因子K值均大于80.     

Pechini法制备超细BST粉体及其陶瓷的研究

采用Pechini法制备了约100nm的（Ba0.79Sr0.21）TiO3超细粉体，并在其中掺杂超细Bi4Ti3O12粉体制备了BST混合粉体．并用其制备了平均粒径为0．5μm、ετ为1740和tanδ为0．0038的BST陶瓷．研究了热处理温度和分散剂的量对粉体性能的影响，烧结温度对BST陶瓷介电性能和显微结构的影响。得到了较优的工艺参数，即热处理温度800℃、分散剂的量2．25mL和烧结温度1150℃．     

SrBaNb-SrBaTi复合陶瓷的制备和介电性能研究

采用传统固相反应法分别制作了SrxBa1–xNb2O6(x=0.3,0.4,0.5,0.6)和Sr0.6Ba0.4TiO3单相陶瓷以及两相混合的复合陶瓷。结果表明,该制备方法简单,能够精确控制复合陶瓷中SrxBa1–xNb2O6和Sr0.6Ba0.4TiO3的组分含量,其中Sr0.6Ba0.4Nb2O6与Sr0.6Ba0.4TiO3按摩尔比1∶1混合所得复合陶瓷样品的介电温度特性最佳,10kHz下在25～60℃温度范围内αε为3.224×10–7,tanδ小于0.7×10–2。     

Y_2O_3掺杂超细(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷的研究

通过sol-gel法制得高纯、超细的Ba0.7Sr0.3TiO3粉体。以液相法掺杂MgO、ZnO、Bi2O3,和Y2O3等物质,得到平均粒径为50nm左右的混合粉体,制备出超细晶BST电容器陶瓷。分析了掺杂Y2O3对BST电容器陶瓷介电性能和显微结构的影响。结果表明:适量的Y2O3掺杂能够明显改善陶瓷介电性能,当w(Y2O3)为0.75%,烧结温度为1200℃时,得到了εr为2538,tanδ为0.006,耐压强度为5.83×103V/mm的BST电容器陶瓷。     

(La0.44Sr0.33)TiO3对MgTiO3系高频高Q MLCC瓷料性能的影响

采用传统固相反应法制备了(1-x)(Mg0.95Zn0.05)TiO3-x(La0.44Sr0.33)TiO3(MZLST)介质陶瓷。系统研究了(La0.44Sr0.33)TiO3掺杂量对MZLST陶瓷烧结特性、相构成、微观结构和微波介电性能的影响。结果表明,掺杂少量的(La0.44Sr0.33)TiO3后,MZLST陶瓷的主晶相为(Mg0.95Zn0.05)TiO3和(La0.44Sr0.33)TiO3,随着烧结温度的升高,第二相(Mg0.95Zn0.05)Ti2O5的含量增加。当x=0.10时,MZLST陶瓷在1 285℃烧结2h获得最佳的介电常数εr=22.17,品质因数Q.f=48 471GHz(6.72GHz),谐振频率温度系数τf=-7.99×10-6/℃。     

MgTiO_3掺杂对BST基电容器陶瓷介电性能的影响

采用固相法制备了MgTiO3掺杂的(Ba0.65Sr0.35)TiO3(BST)陶瓷,研究了MgTiO3掺杂量对(Ba0.65Sr0.35)TiO3(BST)基电容器陶瓷介电性能和微观结构的影响。结果表明:随着MgTiO3掺杂量的增加,BST陶瓷的介电常数(εr)、介质损耗(tanδ)和耐压强度(Eb)均先增大后减小。当MgTiO3掺杂量为质量分数0.8%时,BST陶瓷的综合介电性能较好:εr为4350,tanδ为0.0055,Eb为5.7×103V/mm(AC),容温特性符合Y5U特性。     

掺钇(Ba,Sr,Ca)TiO_3纳米粉体及细晶陶瓷的制备与性能

采用sol-gel法制备了Y3+掺杂Ba0.90Sr0.08Ca0.02TiO3(BSCT)纳米粉体及细晶陶瓷。通过TG-DTG、XRD、SEM和TEM对样品结构及形貌进行了表征,并测试了陶瓷的介电性能。研究表明,Y3+掺杂BSCT纳米粉体主要为立方相BaTiO3,烧结后陶瓷晶粒尺寸在0.68~2.24μm可控,Y3+掺杂可以抑制陶瓷晶粒的生长,使陶瓷的tC向低温方向移动。随Y3+掺杂量的增大,陶瓷的介电温谱εr-t趋于平缓,当x(Y3+)为7.0%时,陶瓷的室温εr大幅度提高到9 176。     

微波烧结法制备Ba0.65Sr0.35TiO3热释电陶瓷

采用溶胶－凝胶工艺制备了（Ba,Sr)TiO3凝胶，并利用微波烧结技术对粉体进行了合成和烧结，获得了晶粒尺寸在1μm以内的Ba0.65Sr0.35TiO3热释电陶瓷。对样品的介电特性和热释电特性进行了测试，分析了微波烧结工艺对材料电性能的影响。实验结果表明：该工艺可将钙钛矿相的合成温度由1100℃降低至900℃，并在1310℃烧结25min获得细晶粒的Ba0.65Sr0.35TiO3，其热释电系数和介电常数与传统陶瓷相差不大，从而材料的热释电响应优值因子要比传统方法获得的样品提高了近1倍。     

主晶相的合成方法对BSTO材料介电性能的影响

分别采用水热法和碳酸盐固相合成法获得的原料制备了Ba0.7Sr0.3TiO3基的陶瓷样品，研究分析了样品的介电性能和微观形貌，并将两种样品的性能进行比较。实验结果表明，水热法合成的Ba0.7Sr0.3TiO3样品烧结温度较碳酸盐固相合成法获得的样品有较大幅度的降低，材料的相对介电常数和介电常数温度变化率和介电常数频率变化率都有所降低。在用两种方法合成原料所制备的烧成样品中都发现了偏离原始组分的现象，采用水热法生产原料制备的样品的相组成与碳酸盐固相合成法获得样品相比偏离原始组分较多。     

几种电子陶瓷材料的研究与思考

给出了氧化铝陶瓷、微波陶瓷及PTC热敏陶瓷等几种电子材料的一些研究成果。发现95%~97%Al2O3陶瓷的机械强度不仅和晶体大小,而且和形貌及分布有关。制备的(Zr,Sn)TiO4微波陶瓷的?r为35~41,?f为(-14~+20) ×10-6℃-1和Q0≥5 000 (10 GHz)。采用化学共沉淀法制备了超细 (Ba,Sr,Pb) TiO3粉并获得了高性能PTC热敏陶瓷。对研究成果产业化进展提出若干思考问题并进行了探讨。     

Effect of sintering and poling conditions on the properties of [Pb,Sr][(Zr,Ti)(Zn,Nb)(Mg,Nb)]O3 piezoelectric ceramics system

The (Pb,Sr)[(Zr,Ti)(Zn,Nb)(Mg,Nb)]O₃ piezoelectric ceramic system with compositions close to the morphotropic phase boundary (MPB) was studied. The dielectric and piezoelectric properties of the system Pb_0.96Sr_0.04[(Zr_1-yTi_y)_0.74(Zn_1/3Nb_2/3)_0.06(Mg_1/3Nb_2/3)_0.20]O₃ were investigated, where the compositions of 0.44 ≤y ≤ 0.60 were selected. From the results of XRD and piezoelectric measurement, it was supposed that the composition withy = 0.50 - 0.51 corresponded to MPB between tetragonal and pseudocubic phase. By the way of the variation of the fabrication process, the influence of sintering and poling processes on the properties of the ceramic were studied, and we expected to find the optimal conditions of these processes. Some developed phenomena or models were introduced. After the optimal choice of the process conditions, the planar coupling factor close to 0.73 and the dielectric constant close to 3000 can be approached simultaneously in this multicomponent system.     

高锂含量碱金属铌酸盐的结构与性能研究

采用传统固相法陶瓷制备工艺制得高锂铌酸基无铅压电陶瓷体系xLiNbO3-(1-x)(Na0.5K0.5)NbO3(简写为xLN-(1-x)NKN,其中x=0.146,0.236,0.292,0.348,0.361,0.382,0.438,0.472,0.500,0.528,0.618),研究了该体系的晶相结构,断面形貌及电学性能随x的变化。研究表明,随x的增加,样品主晶相有一个四方钙钛矿到四方钨青铜结构再到LiNbO3三方结构的过程;压电常数d33随着x的增加而减小,但在x=0.236~0.438时保持相对稳定,约为75~80 pC/N;当x=0.5时,居里温度TC为537℃,此系列陶瓷适用于高温环境的压电陶瓷。     

一种简易的多自由度微位移器

具有三自由度的微位移器的组成为:掺Sr和Mn的PZT制成的厚度为0.15 mm的二个同心圆环,用有机胶水紧密地粘贴在一个铜圆片上,铜片的中央焊有一根长100 mm,直径φ2.5 mm的铜杆,其端头安装一个由陶瓷片做成的小平台,作为微位移器的工作台。在外圈的PZT陶瓷环被四等分成四个彼此分开的扇形,其中相邻二个扇形的极化方向与中央PZT陶瓷环的极化方向相同,其余两个扇形的极化方向则与此相反。中央陶瓷环和极化方向不同的二组陶瓷扇形分别同3个直流电源相联。通过适当变化加在三组压电陶瓷上的电压,引起压电陶瓷变形,从而使与之相联的铜片发生弯曲形变,带动其中心铜杆顶端的平台,使之既沿垂直方向(z轴)移动,又围绕z轴作x,y方向的运动。     

功能性陶瓷的近况与发展

本文对功能性陶瓷的近况与发展作了简要的介绍,并按功能性分类对六种材料的特点作了说明,对铁电压电薄膜、复合功能材料、倾斜功能材料(Functionally Gradient Materials)等的特点和应用前景进行了分析,并对陶瓷材料与器件的工艺技术发展要求作了综合介绍。     

应用于微波和RF电路中的厚膜材料和工艺

介绍了应用于微波和 RF电路中的厚膜材料和工艺。无玻璃的厚膜导体材料 (如金、银等 )的电阻率极低。氧化铝 (96% ,99% )、氧化铍和氮化铝陶瓷的高频损耗很低 ,是优良的微波和 RF电路用基板。采用先进的厚膜细线技术 ,使厚膜导体的线分辨率几乎达到了薄膜工艺的水平。新开发的低损耗、低介电常数的低温共烧陶瓷 (L TCC)材料最适合做微波 MCM的基板材料。     

掺杂Nd3+对CLST陶瓷微波介电性能的影响

用固相法制备了x(Ca0.61Nd0.26)TiO3(1-x)(Li1/2Sm1/2)TiO3(CNLST)(x=0.3～0.6)微波介质陶瓷,研究了掺杂Nd3+对CaTiO3-Li1/2Sm1/2TiO3(CLST)陶瓷介电性能的影响。结果发现,该体系在掺杂Nd3+后均形成钙钛矿结构,其介电常数εr和谐振频率温度系数τf均随x的增大而增加,品质因数与谐振频率的乘积Qf值随x的增大而降低;当x=0.48时,在1 150 ℃预合成,1 250 ℃烧结保温3 h得到材料的微波介电性能：εr=123,Qf=4 122 GHz（f=1.5 GHz）,τf=0.8 μ℃-1。     

(Na1/4Bi3/4)(Mg1/4Ti3/4)O3新材料的制备及性能研究

用固相反应法合成得到了一种钙钛矿结构的无铅新陶瓷材料(Na1/4Bi3/4)(Mg1/4Ti3/4)O3(NBMT)。NBMT为低温烧结陶瓷,成瓷温度在1 050℃左右,室温下具有六方结构,点阵常数a=4.92 nm,c=5.19 nm。NBMT陶瓷室温下的介电常数为720,在320℃附近达最大值1 900;其陶瓷呈现弛豫型铁电体的特征,ΔTm高达107℃,不同于一般弛豫铁电体,矫顽场强高于40 kV/cm。NBMT的压电常数d33为7 pC/N。     

Studies of the Room‐Temperature Multiferroic Pb(Fe0.5Ta0.5)0.4(Zr0.53Ti0.47)0.6O3: Resonant Ultrasound Spectroscopy,Dielectric, and Magnetic Phenomena

Recently, lead iron tantalate/lead zirconium titanate (PZTFT) was demonstrated to possess large, but unreliable, magnetoelectric coupling at room temperature. Such large coupling would be desirable for device applications but reproducibility would also be critical. To better understand the coupling, the properties of all 3 ferroic order parameters, elastic, electric, and magnetic, believed to be present in the material across a range of temperatures, are investigated. In high temperature elastic data, an anomaly is observed at the orthorhombic mm2 to tetragonal 4mm transition, T_ot = 475 K, and a softening trend is observed as the temperature is increased toward 1300 K, where the material is known to become cubic. Thermal degradation makes it impossible to measure elastic behavior up to this temperature, however. In the low temperature region, there are elastic anomalies near ≈40 K and in the range 160–245 K. The former is interpreted as being due to a magnetic ordering transition and the latter is interpreted as a hysteretic regime of mixed rhombohedral and orthorhombic structures. Electrical and magnetic data collected below room temperature show anomalies at remarkably similar temperature ranges to the elastic data. These observations are used to suggest that the three order parameters in PZTFT are strongly coupled.     

堇青石红外辐射复相陶瓷的结构与性能研究

使用铁氧体生料和堇青石生料,在合适的工艺制度下,制备了堇青石红外辐射复相陶瓷.用红外辐射测量仪测定了样品的红外发射率,用XRD方法分析了样品的物相组成,用电子探针分析了样品中元素的面分布和其显微结构特征,并综合分析了影响制品红外发射率的因素,结果表明:复相陶瓷的主晶相为堇青石和铁氧体共存,和复合前铁氧体的发射率值相比,复合体陶瓷的全波段红外发射率和光谱发射率均得到了一定程度的提高,全波段红外发射率提高了4%-5%,光谱发射率提高了l%-5%;复相陶瓷中,铁氧体含量的变化,对复相陶瓷的红外发射率没有影响.