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)。     

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)。     

BaO-Y_2O_3-5TiO_2系微波介质陶瓷预烧温度研究

采用传统电子陶瓷工艺制备了BaO-Y2O3-5TiO2系微波介质陶瓷。研究了预烧温度对其烧结性能、相组成、显微结构和微波介电性能的影响。结果表明:合适的预烧温度能优化陶瓷的烧结性能,提高其致密性和介电性能。以不同预烧温度制备的BaO-Y2O3-5TiO2系微波介质陶瓷,其主晶相都是烧绿石结构的Y2Ti2O7。最佳预烧温度为1100℃,在烧结温度为1240℃时,εr为54,tanδ为9×10–4,Q值为3450(4.27GHz)。     

工艺因素对Ba_(6-3x)(Sm_(1-y)Nd_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)陶瓷微波特性的影响

探讨了研磨时间，黏合剂浓度、用量，压力，保压时间，预烧温度，烧结温度，烧结时间等工艺因素对Ｂａ６－３ｘ（Ｓｍ１－ｙＮｄｙ）８＋２ｘＴｉ１８Ｏ５４陶瓷（ｘ＝０．６，ｙ＝０．２，０．３）微波性能的影响，试验结果表明，在其他工艺因素控制得当时，预烧温度和烧结温度对微波性能的影响最大。在预烧温度１０５０℃，烧结温度１２００℃下，其微波特性参数εｒ＝７６．１９，Ｑ·ｆ＝１０．２ＴＨｚ，（ｆ＝４．５ＧＨｚ）。本系统陶瓷的烧结温度比一般文献低１００℃左右，性能仍不错。进一步研究可为制备低温烧结微波陶瓷提供可能。     

工艺条件对KNNT陶瓷性能的影响

采用传统固相反应法制备了(K0.5Na0.5)(Nb0.7Ta0.3)O3(KNNT)无铅压电陶瓷。通过XRD、SEM分析方法分别研究了预烧后粉体和烧结后样品的晶体结构和微观形貌,以及预烧、烧结条件对样品性能的影响。结果表明,预烧后的粉体和烧结后的样品的晶体结构分别为四方相和斜方相;在860～920℃预烧,选择合适的烧结温度均可获得性能优异的陶瓷样品。较佳工艺条件为900℃预烧、1180℃烧结,样品d33可达到205pC/N,kp、k33分别为45.9%、60.5%。     

ZrO_2掺杂BaO-La_2O_3-TiO_2陶瓷预烧温度研究

采用固相反应法,在不同温度(1100~1250℃)下预烧后烧结制备了Ba4La9.33(Ti0.95Zr0.05)18O54微波介质陶瓷,研究了预烧温度对其相组成、显微结构以及微波介电性能的影响。结果表明:不同预烧温度下制备的陶瓷样品主晶相均为类钨青铜结构的BaLa2Ti4O12晶相。1200℃预烧制备的陶瓷样品晶粒为典型的柱状晶,分布均匀,且晶粒尺寸最大。1200℃预烧后,于1400℃烧结制备的陶瓷样品具有最佳的微波介电性能:εr=86.83,Q·f=5875GHz(4.482GHz),τf=81.99×10–6/℃。     

烧成工艺对(MgZn)TiO3微波介质陶瓷性能的影响

以(MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O、ZnO、TiO2为原料,固相反应法烧结成瓷.运用XRD、SEM、阻抗分析仪和网络分析仪对(Mgt1-(x)Zn(x))TiO3(MZT)材料的相组成、微观显微结构及微波介电性能进行分析.系统研究了预烧温度对MZT系统介电性能的影响.结果表明,不同的预烧工艺可影响MZT材料的烧结性能和微波介电性能.(Mg0.9Zn0.1)TiO3材料1 170℃预烧,1 250℃烧结时,具有较好的介电性能:介电常数εr=17.7,品质因数Q·(f)=0.1 PHz.频率温度系数(τ(f))约为-79X10-6/℃.(Mg0.7Zn0.3)TiO3材料1 100℃预烧,1 250℃烧结时,其εr=18.7,Q·(f)=90 THz,τ(f)约为-50×10-6/℃.     

预烧工艺和CeO_2添加剂对(1-x)LaAlO_3-xCaTiO_3微波介质陶瓷性能的影响

利用常规固相法制备了[(1–x)LaAlO3-xCaTiO3]+yCeO2陶瓷(y为CeO2的质量分数),研究了预烧工艺和CeO2添加剂对所制陶瓷微波介电性能的影响。结果表明,LaAlO3与CaTiO3一次预烧能获得较好的微波介电性能,CeO2添加剂能有效提高材料的烧结性能和微波介电性能。(0.4LaAlO3-0.6CaTiO3)+0.2%CeO2陶瓷经1 450℃烧结5 h后能获得最佳微波介电性能:εr=43.1、Q·f=29 700 GHz、τf=–2.4×10–6/℃。     

预烧温度对0.363BiScO3-0.637PbTiO3高温压电陶瓷性能的影响

研究了不同预烧温度对反应烧结0.363BiScO3-0.637PbTi O3陶瓷的微观结构及压电介电性能的影响。根据0.363BiScO3-0.637PbTi O3的配方,通过热失重-差热分析判断Sc2O3、Bi2O3、Pb3O4、Ti O2粉末混合物分解、化合反应点和预烧温度范围;运用XRD、SEM研究了不同预烧温度下制备陶瓷样品的微观结构;通过压电介电性能测试,确定出最佳预烧工艺条件。结果表明,最佳的预烧条件为740℃保温2 h。经1 080℃、2 h烧成陶瓷的压电常数d33=308 pC/N,机电耦合系数kp=0.437,介电常数ε3T3/ε0=1 560,介电损耗tanδ=0.021,退极化温度TD=460℃。在此工艺条件下,该陶瓷性能优良、制备重复性好,在高温压电陶瓷传感器、换能器等方面显示出实用化前景。     

(ZnxMg1-x)TiO3微波介电性能及其TiO2掺杂研究

调节不同的r(Zn/Mg)值,用普通固相合成法制备了(ZnxMg1-x)TiO3(x=0.1~0.5(摩尔比)微波陶瓷基料,研究了r(Zn/Mg)及预烧温度对其微波和烧结性能的影响,并通过TiO2和CaSiO3玻璃掺杂改善了(ZnxMg1-x)TiO3基料的微波性能,最终获得了可在1 170℃烧成的相对介电常数rε=26~28,品质因数与频率之积Q.f>70 000(10 GHz),谐振频率温度系数τf<±10×10-6/°C的微波陶瓷。     

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。     

Sr_(0.3)Ba_(0.7)Bi_(3.7)La_(0.3)Ti_4O_(15)铁电陶瓷的烧结及介电性能

采用两步烧结工艺制备Sr0.3Ba0.7Bi3.7La0.3Ti4O15铁电陶瓷,研究了烧结工艺对陶瓷的晶相和介电性能的影响。结果表明:适当提高最高温度、保温温度和保温时间可改善陶瓷的介电性能。当最高温度为1180～1200℃,在1050～1080℃保温5～15h时,其εr为238～262,tanδ小于10–2,σ为1.0×10–11～10–12S·m–1。该烧结工艺可减少铋的挥发,降低氧空位浓度,因而减弱了陶瓷的高温低频耗散现象。随着保温时间的增加,高温电导得到有效抑制,在1050℃保温15h样品的σ降低了一个数量级,在280℃时为5.2×10–9S·m–1。     

Effects of Carbon Coating on Microstructure and Dielectric Properties of CaCu3Ti4O12

CaCu₃Ti₄O₁₂ (CCTO) powders coated with carbon were synthesized by using a high-energy ball milling method. The obtained samples were characterized by x-ray diffraction, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. The carbon-coated CCTO particles had a rough surface, which resulted from the growth of the carbon coating on the CCTO particles. It was found that the CCTO phase was observed as the major phase and no reaction occurred between the carbon and CCTO during the sintering process. The grain size of the CCTO ceramics decreased with the increase in carbon content, which indicated that carbon inhibits grain growth of CCTO ceramics. Specially, the dielectric constant decreased with the increase in carbon content. And CCTO1 ceramic (mass ratio of CCTO: carbon = 10:1) showed a lower dielectric constant (3.74 × 10⁴), with the dielectric loss value (0.04) much lower than that of CCTO at 20°C (10 k Hz).     

纳米粉体对低温烧结CMS微波介质陶瓷的改性

在低温烧结的CaO-MgO-SiO2(CMS)陶瓷中,引入粒径为50～100nm的Ca0.7Mg0.3SiO3纳米粉体,研究了纳米粉体对陶瓷烧结行为和介电性能的影响。研究发现:添加质量分数为5%的纳米粉体能有效促进陶瓷的烧结,拓宽其烧结温度范围,提高其微波介电性能。在890℃烧结后得到良好的介电性能:εr=9.31,Q·f=22574GHz。通过对电镀前后性能的对比发现,添加适量纳米粉体,可消除陶瓷中的大气孔,有效防止电镀过程中电镀液渗入陶瓷体,从而大大改善电镀后陶瓷的介电性能。     

烧结温度对硼硅酸盐玻璃/氧化铝复相陶瓷性能的影响

采用流延成型工艺制备了硼硅酸盐玻璃/氧化铝陶瓷生瓷带,并经烧结制备了陶瓷试样。研究了烧结温度对所制陶瓷烧结性能、介电性能与微观结构的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,所得陶瓷试样的体积密度、烧结收缩和介电常数均先增大后减小;当烧结温度达到850℃时,陶瓷试样中开始析出钙长石晶相;经880℃烧结所得陶瓷性能较佳:体积密度为3.08 g/cm3,在20 MHz下相对介电常数为7.7,介质损耗为2.0×10–4,25～600℃内线膨胀系数为8.3×10–6/℃,满足LTCC基板材料的应用要求。     

掺杂Zn-B-Si-O纳米复合物对BaTiO3陶瓷结构及性能的影响

为了提高BaTiO3陶瓷的介电性能并降低烧结温度,采用溶胶-凝胶法合成的Zn-B-Si-O(ZBSO)纳米复合物和BaTiO3粉体为原料制备了BaTiO3陶瓷.通过XRD,SEM、EDXA和介电性能测试系统研究了ZBSO的煅烧温度、掺杂量和烧结温度对BaTiO3陶瓷的组成,结构和性能的影响.结果表明:ZBSO掺杂量为质...     

低温烧结BaO-TiO_2-ZnO系陶瓷的研究

将ZnO-H3BO3(ZB)玻璃作为烧结助剂添加到BaO-TiO2-ZnO系(BTZ)陶瓷中,以实现BTZ陶瓷的低温烧结。研究了ZB玻璃的加入及球磨时间对BTZ陶瓷的烧结性能和介电性能的影响。结果表明:ZB玻璃的加入,明显降低了BTZ陶瓷的烧结温度。添加质量分数6%的ZB玻璃、球磨10 h时,BTZ陶瓷能够在950℃下致密烧结,获得良好的介电性能(1 MHz):εr=35.55,tanδ=2.2×10–4,–10×10–6/℃<α<+10×10–6/℃(–55～+125℃)。     

Co_2O_3掺杂对0.965MgTiO_3-0.035SrTiO_3微波介质陶瓷性能的影响

采用传统电子陶瓷制备方法研究了Co2O3(1.5%～5.0%,质量分数)掺杂的0.965MgTiO3-0.035SrTiO3(MST0.035)微波介质陶瓷,分析了Co2O3含量对MST0.035陶瓷的烧结性能、晶相结构、显微形貌以及微波介电性能的影响。结果表明:Co2O3的掺杂促进了MST0.035陶瓷的烧结。随着Co2O3掺杂量的增加,陶瓷介电常数略有下降,谐振频率温度系数以及品质因数增加,同时中间相MgTi2O5逐渐减少直至完全消失。当Co2O3掺杂量为质量分数3.0%时,MST0.035陶瓷的烧结温度由1 380℃降低到1 290℃,其烧结所得的样品具有优良的微波介电性能:谐振频率温度系数τf=–2.53×10–6/℃,高的品质因数Q·f=19 006 GHz和介电常数εr=20.5。