添加TiO2的ZnNb2O6陶瓷的相结构和性能

采用传统的固相合成法制备ZnNb2O6与TiO2摩尔比为1∶x系统微波陶瓷,借助XRD、SEM和LCR测试仪,研究了TiO2添加对ZnNb2O6陶瓷的烧结特性、相组成结构及介电性能.结果表明,随着TiO2含量的增加,晶相结构变得复杂化,TiO2掺杂质量分数x＜0.4时,只有ZnNb2O6晶相;0.6＜x＜1.4时,存在ZnNb2TiO8、Zn0.17Nb0.33Ti0.5O2和Zn0.15Nb0.3Ti0.55O2三相;1.6＜x＜2.0时,由ZnNb2TiO8和TiO2两相组成.同时,随着相结构的变化,陶瓷的介电常数εr增加,品质因数Q值先减小后增大,频率温度系数τf向正方向移动.在1 200℃烧结(x=1.8)的陶瓷具有较佳的微波性能:εr=51,Q×f=11 187 GHz,τf=-8μ℃-1.     

BiFeO_3掺杂对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷结构和介电性能的影响

采用固相反应法制备了BiFeO3掺杂的CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷,研究了BiFeO3掺杂量对CCTO陶瓷的烧结性能、晶体结构和介电性能的影响。结果表明,BiFeO3掺杂改善了CCTO陶瓷的烧结性能。随BiFeO3掺杂量的增加,CCTO陶瓷的晶格常数和εr均先增大而后减小;而tanδ先几乎不变而后增大。当x(BiFeO3)为0.5%,1040℃烧结的CCTO陶瓷样品在1kHz时具有巨介电常数(εr=14559)和较低的介质损耗(tanδ=0.12)。     

固相反应烧结法制备CCTO陶瓷

采用固相反应烧结法制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷,研究了其烧结性能、结构和介电性能。在1120℃烧结即可获得单相CCTO致密陶瓷,其收缩率高达22.3%。εr随着烧结温度升高而明显增大,且具有明显的频率敏感性,利用复阻抗谱分析了CCTO陶瓷的介电特性。于1120℃,烧结3h制备的CCTO陶瓷的εr为3005(室温,1kHz)。     

ZnNb_2O_6-TiO_2微波介质陶瓷及其在电容器中的应用

采用固相法在880～975℃下烧结制备了添加w(CuO)为2.00%,w(B2O3)为3.00%及w(SnO2)为0.15%的ZnNb2O6-1.75TiO2基复合微波介质陶瓷。研究了该陶瓷的低温烧结机理、微波介电性能及其在多层片式陶瓷电容器中的应用。结果显示:随着烧结温度的提高,物相由Zn2TiO4,Zn0.17Nb0.33Ti0.5O2,ZnNb2O6向ZnTiNb2O8转变,εr和τf减小,Q·f升高。但当t≥975℃时,出现过烧现象,晶体缺陷增多恶化了材料的Q·f。在950℃烧结4h时,得到最好的介电性能:εr=36.7,τf=–22.6×10–6/℃,Q·f=18172.2GHz。且在此温度下制备的多层片式陶瓷电容与内电极Ag90Pd10的兼容性良好,Res为0.3426Ω,tanδ为9×10–5,可靠性良好。     

掺杂Lu_2O_3对Ba_4Sm_(9.33)Ti_(18)O_(54)微波介质陶瓷性能的影响

以Ba4Sm9.33Ti18O54微波介质陶瓷为基础,掺杂Lu2O3进行改性,形成固溶式为Ba4(Sm1–yLuy)9.33Ti18O54的结构。结果表明,掺杂Lu2O3能很好地把Ba4Sm9.33Ti18O54微波介质陶瓷的烧结温度降至1 260℃,当y=0.05时Ba4Sm9.33Ti18O54为类钨青铜结构,能得到介电性能较佳的微波介质陶瓷:4.33GHz时εr约为76,Q.f约为2532,τf为–42×10–6/℃;y<0.5时生成了类钨青铜结构晶相,y≥0.5主晶相变成烧绿石相,不具备介电性。     

复合烧结助剂对ZnNb2O6陶瓷的低温烧结与性能的影响

采用传统固相反应法制备了ZnNb2O6陶瓷,研究了复合添加BaO-CuO-V2O5(BCV)烧结助剂对ZnNb2O6陶瓷的烧结特性、物相组成、微观组织形貌及微波介电性能的影响。结果表明:掺杂少量BCV的ZnNb2O6陶瓷物相组成并未改变,仍为ZnNb2O6单相。添加质量分数2%的BCV可使ZnNb2O6陶瓷的烧结温度降至950℃,并且在950℃烧结3 h具有较佳的微波介电性能:εr=24.7,Q.f=75 248 GHz,τf=–50.4×10–6/℃。     

氧化钛添加对ZnNb_2O_6陶瓷谐振频率温度系数的影响

采用传统的固相反应法合成了ZnNb2O6-xTiO2(x=0,0.5,1.0,1.5)复合陶瓷粉体。系统研究了TiO2添加对ZnNb2O6陶瓷的烧结特性、物相组成、微观形貌和微波介电性能的影响规律。结果表明:ZnNb2O6-xTiO2复合陶瓷可在1 150℃烧结3 h达到致密。随着TiO2添加量的增大,ZnNb2O6-xTiO2复合陶瓷的物相组成发生改变,有新物相ZnTiNb2O8生成;复合陶瓷的相对介电常数呈现逐渐增大的趋势;其品质因数有较小幅度的减小,谐振频率温度系数逐渐趋近于零。在1 150℃烧结3 h制备的ZnNb2O6-1.5TiO2复合陶瓷具有最好的微波介电性能:εr=46.2,Q×f=48 000 GHz,τf=–8?10–6/℃。     

复合烧结助剂对 ZnNb2O6陶瓷的低温烧结与性能的影响

采用传统固相反应法制备了 ZnNb2O6陶瓷,研究了复合添加 BaO-CuO-V2O5(BCV)烧结助剂对 ZnNb2O6陶瓷的烧结特性、物相组成、微观组织形貌及微波介电性能的影响。结果表明：掺杂少量 BCV 的 ZnNb2O6陶瓷物相组成并未改变,仍为 ZnNb2O6单相。添加质量分数 2%的 BCV 可使 ZnNb2O6陶瓷的烧结温度降至 950 ℃,并且在 950 ℃烧结 3 h 具有较佳的微波介电性能：εr=24.7,Q·f=75 248 GHz,τf= –50.4×10–6/℃。     

CaF2掺杂对ZnNb2O6陶瓷烧结行为及介电性能的影响

用传统固相法合成了CaF2掺杂ZnNb2O6微波介质陶瓷,通过XRD、SEM以及HP4291阻抗分析仪等测试手段对其烧结行为、晶体结构及微波介电性能进行了系统研究。结果表明,CaF2掺杂能有效地降低ZnNb2O6陶瓷的烧结温度,提高介电常数,但品质因数Q值有所下降。1100°C烧结w(CaF2)=0.5%(质量比)掺杂的ZnNb2O6陶瓷具有较好的介电性能:εr=31.6,Q×f=68THz,τf=-47×10-6°C-1。     

(Sr_(1-x)Ba_x)La_4Ti_4O_(15)微波介质陶瓷的显微结构及介电性能

采用传统的固相反应法制备(Sr1-xBax)La4Ti4O15(x=0~1,BSLT)微波介质陶瓷,并对其物相组成、晶体结构及微波介电性能进行分析。研究结果表明,Ba2+含量的增加降低了BSLT陶瓷的烧结温度,陶瓷的主晶相为(Sr,Ba)La4Ti4O15,并伴随有第二相La2TiO5的生成。在微波频率下,随Ba2+含量的增加,BSLT陶瓷的微波介电常数εr及品质因数与频率之积Q×f值先增大后减小,谐振频率温度系数τf为(-4~-11)×10-6/℃,优化出(Sr0.9Ba0.1)La4Ti4O15陶瓷具有最佳微波介电性能:εr=47.5,Q×f=31 582GHz,τf=-7.5×10-6/℃。     

烧结温度对富钛CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷电学性能的影响

采用固相反应法在不同烧结温度(1080～1160℃)下制备了CaCu3Ti4+xO12(x=0,0.01,0.03和0.05)陶瓷,研究了烧结温度对富钛陶瓷相结构和电学性能的影响。结果表明:1080～1140℃烧结的样品均为单一的CaCu3Ti4O12相。1120℃和1140℃烧结样品的相对密度相近,约95%,在50Hz～10MHz,介电频谱中均出现tanδ峰,且从1120℃的105Hz变化到1140℃的103Hz处。运用内部阻挡层电容模型和Maxwell-Wagner模型可以解释该现象。     

MnCO3掺杂对BaTiO3-Nb2O5-CO3O4陶瓷性能的影响

为了提高BaTiO3-Nb2O5-Co3O4( BNC)陶瓷的介电常数,采用传统固相反应法制备了MnCO3掺杂的BNC陶瓷,研究了MnCO3掺杂量以及烧结温度对BNC陶瓷致密度及介电性能的影响.结果表明:MnCO3的掺杂提高了BNC陶瓷的介电常数,降低了介质损耗.当MnCO3掺杂量为摩尔分数0.5％时,BNC陶瓷相对介...     

Ba2+掺杂对CaCu3Ti4O12陶瓷结构与电性能的影响

采用传统固相法制备了Ca1-xBaxCu3Ti4O12(x=0, 0.005, 0.010, 0.020, 0.030, 0.040, 0.050, 0100,摩尔分数) 陶瓷。用X线衍射仪、扫描电子显微镜、介电温谱测试系统及阻抗测试仪研究了Ba2+掺杂量的变化对Ca1-xBaxCu3Ti4O12陶瓷的相结构、微观形貌及电性能影响。研究结果表明,随着Ba2+掺杂量的增加,陶瓷试样产生了第二相CuO,同时Ba2+掺杂使CaCu3Ti4O12的晶格常数增大。Ca1-xBaxCu3Ti4O12陶瓷的晶粒尺寸随Ba2+掺杂量的增加而减小,气孔率随之降低。掺杂适量的Ba2+可有效降低CaCu3Ti4O12陶瓷的介电损耗,也可降低相对介电常数随温度的变化率。一定量的Ba2+掺杂还能增加CaCu3Ti4O12的晶界电阻。     

氧化镉掺杂对钛酸钡基陶瓷材料改性

对ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６－ＣｄＯ系陶瓷介质材料的介电性质进行了研究，并对ＢａＴｉＯ３，ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６，ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６－ＣｄＯ三种材料介电常数，温度稳定性，介电损耗，显微结构进行了比较，得出结论是ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６－ＣｄＯ系陶瓷材料，介电常数高，损耗小，介电常数随温度变化小，是较理想的电容器陶瓷介质材料     

铌酸锌陶瓷的低温烧结与介电性能

采用传统固相反应法合成ZnNb2O6陶瓷粉体。系统研究了添加不同含量V2O5对ZnNb2O6陶瓷的烧结特性及介电性能的影响。结果表明:其烧结温度降低到1 050℃,且当V2O5质量分数大于1.0%时有第二相ZnV2O6生成。添加V2O5后ZnNb2O6陶瓷的谐振频率温度系数向0方向偏移。当V2O5质量分数为1.0%的ZnNb2O6陶瓷在1 050℃烧结3h时,其介电性能为εr=28,tanδ=0.000 6,τf=-42.5×10-6/℃(在1 MHz下)。     

Improvement of Temperature Stability,Dielectric Properties and Nonlinear Current-Electric Field Characteristic of CaCu 3 Ti 4.2−x Sn x O 12 Ceramics

The dielectric properties and the nonlinear current density–electric field (J–E) relationship of CaCu3Ti4.2−xSnxO12 (x = 0.00, 0.05 and 0.10) ceramics at various sintering temperatures are presented. Excellent dielectric properties with a very low tanδ ∼ 0.008–0.020, a giant ε′ ∼ 6495–16,975, and stability of Δε′ of < ± 15% over the temperature range of −60 to 210°C are obtained in a CaCu3Ti4.15Sn0.05O12 ceramic sintered at 1080°C and CaCu3Ti4.10Sn0.10O12 ceramics sintered at both 1080°C and 1100°C. Additionally, all ceramics exhibited a nonlinear J–E relationship. A maximal nonlinear coefficient (α) of ∼ 1044.4 is obtained in the CaCu3Ti4.15Sn0.05O12 sintered at 1080°C. X-ray diffraction and field emission scanning electron microscopy techniques were used for structural and microstructural evaluation of all ceramics. Elemental mapping with energy dispersive X-ray spectroscopy confirmed the presence of Sn4+ dopant at the main CaCu3Ti4O12 site and in minor TiO2 phases of all Sn4+ doped CaCu3Ti4.2O12 ceramics. This mixed phase plays an important role to increase grain boundary resistance (Rgb) and significantly improves the thermal stability of dielectric properties, as well as the nonlinear J-E relationship.     

低损耗高介电常数CCTO陶瓷的制备与性能研究

为了降低CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷材料的介质损耗,采用传统固相反应法制备了组分为CaCu3–yZry/2Ti4O12(CCZTO)的陶瓷样品。研究了ZrO2掺杂对CCTO陶瓷性能的影响。结果表明:所制CCZTO陶瓷样品在维持了CCTO陶瓷材料介电常数大、低频介电常数随频率和温度变化小的优点的同时,介质损耗大幅降低;其介电常数和介质损耗的指标满足美国电子工业协会EIAZ5U标准,而温度系数αc性能指标优于EIAX7A标准所规定的±55×10–6/℃,是一种综合性能技术指标优良的新型高介电常数陶瓷材料。