La2O3、Cr2O3共掺杂的CCTO陶瓷介电性能研究

采用氧化物混合工艺制备了La2O3和Cr2O3共掺杂的CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷材料。通过XRD、介电温度特性等测试手段,研究了掺杂不同浓度的La2O3和Cr2O3对CCTO体系陶瓷介电性能的影响,并对掺杂机理进行了分析.研究结果表明:分别掺杂La2O3和Cr2O3的CCTO陶瓷的介电损耗为～0.2,比纯的CCTO陶瓷样品低,而介电常数仍保持在～104;掺杂0.03at%La2O3和0.08at%Cr2O3的CCTO陶瓷材料的介电常数为4.4×104,介电损耗可降至0.15.因此,通过共掺杂的方法可以在有效降低CCTO陶瓷介质损耗的同时,仍维持高的介电常数.     

Cr_2O_3及Nb_2O_5掺杂CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷结构与介电性能

采用固相法制备了Cr2O3、Nb2O5掺杂的钛酸钙铜基高介电陶瓷,研究了Cr2O3、Nb2O5掺杂对CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷晶体结构、显微结构及介电性能的影响.结果表明:当掺杂量x在所研究区域质量分数0~0.8%之间时,样品均形成纯钙钛矿固溶体;两种掺杂对钛酸钙铜陶瓷的晶体生长均有抑制作用,Cr2O3掺杂的样品在1100℃致密成瓷,Nb2O5掺杂的样品在1080℃致密成瓷;当Cr2O3掺杂量为质量分数0.4%、Nb2O5掺杂量为质量分数0.4%时,与纯CCTO相比,两种掺杂对陶瓷的介电性能均有明显的改善作用,室温、1kHz下陶瓷的介电损耗分别为0.04、0.17,Cr2O3掺杂钛酸钙铜陶瓷性能要优于Nb2O5掺杂的钛酸钙铜陶瓷.     

CaCu3Ti4O12陶瓷的高温介电弛豫研究

研究过渡金属氧化物在交变电场中的极化和弛豫行为有助于对此类化合物的输运机制的理解和介电、铁电等性能的优化。本文利用宽温宽频介电分析仪研究了CaCu₃Ti₄O₁₂(CCTO)陶瓷在室温以上的介电常数、弛豫和阻抗等性质。通过对阻抗谱的拟合分析表明,与室温以下介电弛豫机制不同,高温弛豫激活能与晶界电导激活能完全一致,说明高温下介电弛豫源于多晶陶瓷的晶界效应。     

CaCu3Ti3.95Zr0.05O12陶瓷的介电性质研究

CaCu₃Ti₄O₁₂(CCTO)陶瓷具有高介电常数,研究掺杂离子对其结构和性质的影响有助于理解并优化其介电性能。本文利用X射线衍射仪（XRD）研究了CaCu₃Ti_3.95Zr_0.05O₁₂(CCTZ)陶瓷的结构,并利用宽温宽频介电分析仪研究了其在不同温度下介电常数、弛豫、阻抗和电模量等性质。XRD结果表明,5%的Zr能够完全并入到CCTO晶格中;阻抗谱和电模量的分析表明,低温和高温范围内的介电弛豫分别与晶粒和晶界的电学性质密切相关。Zr掺杂造成晶粒激活能增大,而晶界激活能几乎不变。     

CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷的制备及低温介电弛豫研究

利用传统的固相反应法在不同条件下制备CaCu_3Ti_4O_(12)(CCTO)介电陶瓷,通过粉末XRD测试对其结构进行表征,以获得纯相CCTO陶瓷的合成条件.XRD结果表明,1 100℃/12 h烧结条件下制备的CCTO陶瓷结晶性好且为纯相;介电测试表明,样品在低温下存在介电弛豫,分析表明低温介电弛豫来源于晶粒的本征效应.     

烧结温度对BaTiO3多孔陶瓷性能的影响

采用水基冷冻浇注法制备了具有层状结构的BaTiO3多孔陶瓷,研究了烧结温度对多孔陶瓷微观形貌、收缩率、孔隙率及介电性能的影响,并探讨了高岭土悬浮剂在烧结过程中所起的作用.研究结果表明:高岭土含量4wt%的样品收缩率从1 200℃时的27%升高到1 220℃时的56%,同时孔隙率从78%下降到56%,高岭土含量8wt%的样品收缩率从1 200℃时的30%升高到1 220℃时的61%,同时孔隙率从72%下降到39%;高岭土在烧结过程中起到烧结助剂的作用;烧结温度升高会使孔径变小并导致孔隙排列由有序结构向无序结构转变.高岭土含量为8wt%,烧结温度1 200℃时,可以得到分布均匀的层状结构多孔陶瓷;高岭土含量为4wt%,烧结温度1 220℃时可得到介电常数130的多孔陶瓷.     

高取向钛酸铋陶瓷铁电和介电性能研究

采用改进的固相烧结法，制备出具有高c轴取向的Bi4Ti3O12铁电陶瓷样品，从对样品的铁电、介电测量中可以看出，样品的取向性对样品的铁电性能（剩余极化、矫顽场）、漏电流、介电性能等都产生了影响。     

水热法制备SrBi2Ta2O9陶瓷及其介电性能研究

采用水热法合成SrBi2Ta2O9(SBT)纳米粉体,成型后采用常规烧结法制备SBT陶瓷.利用XRD和SEM研究陶瓷的物相和微观形貌;利用介电温谱研究陶瓷的介电性能.结果表明:采用水热法能够制备出颗粒细小均匀、结构致密且物相纯净的SBT陶瓷;其居里温度为375℃,对应的介电常数为114.54.     

造孔剂对多孔Al2O3陶瓷性能的影响

采用干压成型法制备了多孔Al2O3陶瓷,对造孔剂种类、用量以及添加剂对多孔陶瓷性能的影响进行了研究.实验结果表明不同造孔剂对气孔率的影响不同,随着造孔剂加入量的增加,气孔率增大,但试样抗折强度呈下降趋势.在Al2O3基体中加入质量分数为5%～15%的ZrO2时,基体的抗折强度增强,并可以保持30%以上的气孔率.     

预烧工艺对Mg2SiO4-CaTiO3-MgTiO3介电陶瓷结构性能的影响

采用预烧工艺对原料钛酸镁粉体预烧,分别以原料钛酸镁及预烧钛酸镁粉体为原料,用固相法制备了0.45Mg2SiO4-0.05CaTiO3-0.55MgTiO3(0.45MS)微波介质陶瓷。以XRD、SEM分析了0.45MS陶瓷的相组成和结构形貌,并测试了其在1MHz下的介电性能。结果表明,原料钛酸镁粉体在1 300℃下预烧后变为纯相的偏钛酸镁(MgTiO3);由预烧工艺制备的0.45MS陶瓷中,没有杂相MgTi2O5产生,损耗降低;0.45MS陶瓷经1 340℃烧结2h后获得了优异的介电性能。     

CaCu_3Ti_4O_(12)巨介电常数多孔陶瓷的制备

通过固相合成及常压烧结的方法,以淀粉为造孔剂制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)巨介电常数多孔陶瓷材料,采用XRD、SEM等测试手段对其合成与烧结过程中的物相变化进行了表征.结果表明,制备该CCTO多孔陶瓷的适宜烧结温度为1075℃,试样结晶完整,孔隙率大,大孔与小孔之间形成交错分布的开气孔结构,能够达到预期的效果.     

相含量与晶粒半导化对CaCu3Ti4O12介电性能的影响

在25～355 K温区范围内测定了陶瓷样品的介电性能;用XRD测量了其结构;分别考察了介电常数与晶相含量、测试频率间的关系.结果表明:样品的晶相含量对其介电性能的影响不是惟一的,当相对晶相含量较低时,晶相含量与CaCu3Ti4O12相对介电常数成正比;当相对晶相含量较高时,晶粒半导化程度对CaCu3Ti4O12的介电性能有明显的影响,半导化程度越高,其宏观介电常数也越大.     

不同A位元素（La、Y、Ca）的ACu3Ti4O12陶瓷介电性能研究

利用传统陶瓷烧结方法，成功制备了巨介电常数陶瓷CaCu₃Ti₄O₁₂以及Ca被Y或La取代后的Y_2/3Cu₃Ti₄O₁₂和La_2/3Cu₃Ti₄O₁₂体系.利用X射线衍射仪，测定了材料的物相结构，利用阻抗分析仪测定了不同频率和温度下材料的介电常数和介电损耗.研究结果表明，3种材料结构相似，都具有相同的类钙钛矿结构，但Y_2/3Cu₃Ti₄O₁₂ 、La_2/3Cu₃Ti₄O₁₂系统中具有较多的缺陷，这些缺陷是由Y和La取代Ca产生的，会对材料的介电常数产生很大的影响.体系满足极化模型，极化粒子的松弛活化过程直接与所需克服的势垒相关，而不同体系中存在的不同缺陷改变了ACu₃Ti₄O₁₂体系的松弛激活能，在Y和La取代Ca后的体系中松弛激活能要远大于取代前的CaCu₃Ti₄O₁₂体系.     

尖晶石型Li4Ti5O12纳米粉体的合成

用溶胶-凝胶法、沉淀-结晶法、共研磨-结晶法3种不同的合成方法合成出尖晶石型Li4Ti5O12。产物分别在不同温度下焙烧,经XRD测定,选择最佳制备条件为:溶胶-凝胶法,合成温度700-800℃,原料摩尔配比n(Li)/n(Ti)=0.8,焙烧时间4 h。采用TG-DSC测试方法研究了凝胶粉体的热分解和相转变过程。     

金属有机物热分解法制备Bi4Ti3O12薄膜的工艺研究

由硝酸铋和钛酸丁酯原料出发,采用金属有机物热分解法（ＭＯＤ）制备了铁电钛酸铋薄膜;对先体溶液进行了红外光谱和差热分析,研究了旋转甩胶工艺和烧结温度与膜厚的关系,由Ｘ射线衍射和扫描电子显微镜分析了薄膜的物相和断面形貌,得到：在４５０￣６５０℃较低烧结温度下即可合成钛酸铋致密多晶薄膜。薄膜厚度随烧结温度增高而减小,在５００￣６５０℃范围内基本呈线性,温度每增高５０℃膜厚减小约５％。     

Effect of La Doping on Microstructure and Ferroelectric Properties of Bi4Ti3O12 Thin Films Prepared by Sol-gel Method

The Bi4Ti3O12 and Bi3.25La0.75Ti3O12 thin films were prepared on the Pt/Ti/SiO2/Si substrate using the sol-gel method. The effect of La doping on the microstructure and ferroelectric properties of Bi4Ti3O12 films were investigated. Both the Bi4Ti3O12 and Bi3.25La0.75Ti3O12 thin films exhibited typical bismuth layered perovskite structure. The 2Pr (remanent polarization) value of Bi3.25La0.75Ti3O12 thin films is 18.6 Μc/cm2, which is much larger than that of Bi4Ti3O12 thin films. And the Bi3.25La0.75Ti3O12 films show fatigue-free behavior, while the Bi4Ti3O12 thin films exhibit the fatigue problem. The mechanism of improvement of La doping was discussed.