激光烧结锆钛酸钡压电陶瓷

报道了采用激光烧结技术制备锆钛酸钡(BZT)压电陶瓷的研究。用常规方法制备了锆钛酸钡粉料，采用CO2激光直接烧结锆钛酸钡坯材，最大激光功率150 W，扫描转速1440 rad/min，烧结时间10 min;对陶瓷样品介电频谱与谐振频谱的测量显示了锆钛酸钡的压电特征;比较了传统高温炉烧结与激光烧结陶瓷样品的高温介电谱线，激光烧结陶瓷样品居里温度有所提高;测得介电常数和压电常数分别为1563 pC/N和45pC/N;X射线衍射(XRD)谱图显示(111),(002)衍射峰相对强度增强;陶瓷样品表面的显微照片显示了晶粒生长的形貌。激光烧结可以作为功能陶瓷烧结的方法之一。     

纳米晶钛酸钡粉体制备及陶瓷烧结性能的研究

采用硬脂酸钡和钛酸丁酯为原料的凝胶方法制备了纳米晶钛酸钡粉。ＸＲＤ分析表明晶体为立方相钙钛矿结构,扫描电镜图像显示一次粒子粒径约２０ｎｍ。纳米粉体烧结温度比普通微米粉体烧结温度低,陶瓷显微结构分析表明在陶瓷中晶粒仍保持纳米尺寸,约为１００ｎｍ。所得材料具有良好的热稳定性,在１１９０～１２８０℃的烧结温度范围内,陶瓷体内晶粒无明显长大,且始终维持在纳米尺寸。     

钛酸钡纳米粉体的共沉淀法合成与研究

采用TiCl4和BaCl2·2H2O原料,以正丁醇为分散剂,NH4HCO3和NH3·H2O作为沉淀剂合成钛酸钡前驱体,在900 ℃煅烧制备分散性良好的钛酸钡纳米粉体.利用XRD、透射电镜(TEM)和 SEM等手段分析了反应温度、TiCl4浓度、分散剂掺杂量等反应参数对粉体的晶相组成、晶粒度、形貌等的影响,并且测试了相应陶瓷烧结体的介电常数.结果表明,反应温度为900 ℃,TiCl4浓度为0.6 mol/L,分散剂用量为3‰条件下,保温2 h可制备高分散性的纳米级粉体.用以上方法制备的粉体烧结而成的陶瓷片介电常数约为3 400.     

一种内埋式电容器用钛酸钡/环氧复合材料的研制

基于钛酸钡和丁腈橡胶的高介电常数特性,研制了一种可用于内埋式电容器的钛酸钡/环氧复合材料.以丁腈橡胶作为添加剂,用共混法制备钛酸钡/环氧复合材料,探讨了钛酸钡和丁腈橡胶含量对复合材料介电常数、介电损耗因子、体积电阻率及击穿电压等介电性能的影响.实验结果表明,丁腈橡胶可以提高钛酸钡/环氧复合材料的介电常数.在钛酸钡体积分数为40%时,通过添加15%的丁腈橡胶,复合材料的介电常数可从25提高到41,体积电阻率达1011Ω·m,击穿电压达8 kV/mm,而介电损耗因子仍小于0.02.为工业化低成本生产内埋式电容器材料提供了一种新的方法.     

高能球磨法制备纳米钛酸钡的晶化过程

利用高能球磨法,无后续煅烧,以二氧化钛和过氧化钡为原料,在室温下4h制备出单相纳米钛酸钠粉。利用XRD图谱结合Sherre公式研究了球磨过程中纳米钛酸钡的晶化过程。结果表明,所制备的钛酸钡结晶情况良好,为立方钙钛矿结构,在球磨过程中钛酸钡晶粒呈现出先逐渭长大然后逐渐减小的趋势,经透射电镜观察,球磨8h所得钛酸钡晶粒尺寸为18－22nm。     

烧结温度对锆钛酸钡钙陶瓷微结构及储能特性的影响

采用溶胶-凝胶法制备锆钛酸钡钙粉体,通过常压烧结制备锆钛酸钡钙陶瓷(Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.90)Zr_(0.10)O_3),借助XRD、扫描电镜、阻抗分析仪、铁电综合测试仪等表征手段系统研究了烧结温度对其微结构、电性能以及储能特性的影响。结果表明:较高的烧结温度有利于获得致密性好、晶粒尺寸较大的锆钛酸钡钙陶瓷;相对于1330℃,1430℃下制备的锆钛酸钡钙陶瓷的剩余极化强度、相对介电常数均更高,而介电损耗更低,但烧结温度为1330℃时制备的锆钛酸钡钙陶瓷的储能密度以及储能效率均优于烧结温度为1430℃时制备的样品。     

水热条件下钛酸钡在海泡石上生长习性的SEM研究

电子陶瓷用钛酸盐是电子工业的重要原料。其中钛酸钡又是电子陶瓷中最重要的一种 ,是具有压电性和极高介电常数的电子功能材料[1] 。但钛酸钡具有立方相、四方相两种不同的晶型 ,只有后者才具有压电性和较高的介电常数。随着研究的深入 ,在水热条件下可直接得到四方相钛酸钡[2 ] 。但一般在温度较低时 ,水热法得到立方相钛酸钡 ,随着温度的提高和原料中钡 钛摩尔比的增加 ,生成四方相钛酸钡的可能性增加[3 ] 。但产物的原始粒径通常为10 0ｎｍ左右 ,难以满足压电陶瓷的需要。本研究采用在水热体系中加入海泡石的办法 ,在较低的温度下 ,得到…     

水热法制备掺镁钛酸钡粉体及其电性能研究

利用水热法制备了掺镁的超细钛酸钡粉体并高温烧结后得到瓷体,运用XRD、AES和SEM等测试手段,分析了掺镁对钛酸钡粉体及陶瓷电性能的影响。研究表明,镁固溶到了钛酸钡的晶格中并取代钛位。镁的掺杂有助于获得细晶高致密的陶瓷,当n(Mg)/n(Ti)为0.06时,致密度最高,常温下相对介电常数高达4100,击穿场强达到3.2MV/m以上。     

钛酸钡陶瓷中添加氧化锆的核—壳结构

纯钛酸钡在居里点为130℃时,发生顺电性-强电性相变化,此时其介电系数与温度的关系曲线出现一个最高值点。氧化锆或氧化铋通常被加入钛酸钡介电陶瓷中,以便降低其居里点[1,2]。而其居里点附近的介电系数也因此呈现出对温度比较不明显的变动关系。这个介电系数与温度[3],或介电系数与频率[4]间的关联,事实上代表在居里点附近所发生的扩散式相变化。这类的扩散式相变化除了曾经在添加氧化锆[3,5]的钛酸钡中发现之外,在添加CdBi_2Nb_2O_9[6]或Bi_4Ti_3O_12[7],以及铋和Nb[8]都曾经发现过。这些加了添加剂的钛酸钡陶瓷呈现一种特殊的核-壳显微结构[3,5-8]其中是一个强电性核,外围包着一层顺电性壳。核、壳两者并     

电泳法制备钛酸钡薄膜

以钛酸丁酯、冰醋酸、醋酸钡为原料,利用溶胶水解法制备了钛酸钡(BaTiO3)的纳米粉体。该粉体按传统的陶瓷工艺进行烧结后,瓷体中存在大量细小的晶粒,由于晶粒的尺寸效应,介电常数低于普通的BaTiO3陶瓷,同时损耗较小,温度特性也更为平坦。利用乙酰丙酮和乙醇的混合溶液作分散剂,BaTiO3纳米粉体可生成稳定的悬浮液。在电场的作用下,悬浮的BaTiO3微粒可有效地沉积到电极极板而形成BaTiO3薄膜。该膜层经烧结后晶粒细小均匀,膜层发育良好。     

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...     

Zr与稀土Nd复合掺杂对钛酸钡陶瓷结构及介电性能的影响

在1 270℃的烧结温度下,采用固相反应法对BaTiO3粉体进行Nd2O3和ZrO2双施主复合掺杂,合成(Ba0.98Nd0.02)(Ti1–xZrx)O3(BTNZ)陶瓷,研究了Zr掺杂量对BTNZ陶瓷的显微结构及介电性能的影响。结果表明:随着Zr掺杂量的增加,BTNZ陶瓷的介电峰移向室温;加入适量的Zr离子替代BaTiO3中的Ti离子能很好地改善BTNZ陶瓷的介电性能,当Zr掺杂量为x=0.01时,BTNZ陶瓷的相对介电常数可达7 200。     

高介高稳定性BaTiO3基铁电陶瓷研究进展

针对BaTiO3基铁电陶瓷材料的特点,介绍了提高其介电常数和温度稳定性的途径,综述了高介高稳定性BaTiO3基铁电陶瓷材料的研究现状。指出随着电子整机向着微型化的方向发展,介电瓷粉材料也向着高介电常数、高稳定性的方向发展,并提出了解决此问题的思路。     

气相法对BaTiO3陶瓷扩渗Gd元素及其电性能研究

采用气相法对BaTiO3 陶瓷扩渗Gd元素 ,使BaTiO3 陶瓷的导电性发生了显著变化 ,其室温电阻率从 4 .0× 10 12 Ω·m下降为 2 .76× 10 3 Ω·m ,而且随着频率增大和温度升高 ,交流电导逐渐增大 ,BaTiO3 陶瓷的导电性更强。Gd扩渗后BaTiO3 陶瓷的晶粒电阻随着温度的变化 ,呈现NTCR效应 ,而晶界电阻随着温度的变化 ,呈现PTCR效应 ,且晶界电阻远远大于晶粒电阻 ,说明该材料的PTCR效应是由晶界效应引起的。Gd扩渗使BaTiO3 陶瓷的介电常数显著降低 ,且随频率的增大而逐渐减小 ,介电常数随温度的变化呈PTC效应 ,并使BaTiO3 陶瓷的居里温度升高为 130 .6°C。     

施受主共掺杂对BaTiO3陶瓷介电性能的影响

通过传统的球磨工艺,分别以MnCO3、Co2O3为受主杂质,La2O3、Nb2O5、Bi2(SnO3)3为施主杂质对BaTiO3陶瓷进行掺杂。实验表明,BaTiO3陶瓷介电性能跟施主杂质与受主杂质的比例有关。当施主杂质与受主杂质的比例较大时,介电常数-温度(-εT)曲线趋于平缓,BaTiO3陶瓷呈强铁电弥散性,介电损耗-温度(tan-δT)曲线趋于平滑,介电损耗-频率(tan-δf)曲线呈松弛极化损耗特性。当施主杂质与受主杂质的比例较小时,-εT曲线出现较大的居里峰值,BaTiO3陶瓷呈普通铁电体的性质,tan-δT曲线也出现较大峰值,tan-δf曲线表现为电导损耗特征。BaTiO3陶瓷晶粒的"核-壳结构"模型能较好地解释这一现象。     

包裹A1_2O_3对BaTiO_3基陶瓷性能的影响

采用固相法制备掺杂有稀土元素Nd和Y的BaTiO3基陶瓷粉体,在该粉体表面包裹A12O3。研究了包裹A12O3对BaTiO3基陶瓷的微观结构、微观形貌、介电性能、击穿电压和介电非线性的影响。结果表明:包裹A12O3后,BaTiO3基陶瓷的相对介电常数达到4000,绝缘电阻率达到1011?.cm,耐压提高到20×103V/mm,介电非线性得到改善,有望在储能领域中得到应用。     

Sm2O3掺杂的BaTiO3陶瓷的PTCR效应

施主深度为PTCR效应的关系,一方面受各种杂质乃至助烧剂影响而变得复杂化;另一方面也被很多作者所忽视。然而,这一关系可以在定程度上映射出PTCR效应的本质。海望曾指出,在BaTiO3材料中,晶界上过剩施主的堆集,能够形成晶界层中高深度的表面受主态,从而使材料PTCR效应迅速提高。尽管海望的表面受主态模型被广为接受,然而,我们研究了Sm2O3掺杂的BaTiO陶瓷中掺杂浓度与PTCR效应的关系,结果表明：随着稀土掺杂量的提高,材料的升阻比隆低。采用其他稀土元素,也得到相同的结果。因此,PTCR效应应当来源于在铁电相变点,晶界层中电子陷阱中性钡缺位被激活俘获自由电子;过剩施主的增加只能增加材料的室温电阻率,而不能提高PTCR效应。     

BaTiO_3掺杂羰基铁粉复合材料吸波性能研究

BaTiO_3介电材料在微波频段具有良好的介电频散特性,可通过在羰基铁粉吸收剂中掺杂 BaTiO_3改良其频散特性。采用固相合成法在不同温度下制备了 BaTiO_3粉体,测试表明,制备的 BaTiO_3粉体形成了单一的四方相晶体结构,具有很高的纯度和结晶度、较好的频散特性。在羰基铁粉中掺杂不同含量的 BaTiO_3粉体,使用同轴线方法测试了复合粉体在2～18 GHz 频段范围内的介电常数和磁导率,基于传输线理论计算获得了复合粉体的反射系数,对比结果显示:BaTiO_3粉体的掺入,明显改进了羰基铁粉介电常数的频散特性,有效地提高了低频波段(2～5 GHz)的吸收性能,含有4%BaTiO_3(质量分数)的样品在3 GHz 处的反射系数达到-8 dB。适当比例 BaTiO_3和羰基铁的混合粉体有望成为性能优越的低频波段吸波材料。     

溶胶包覆对BaTiO3陶瓷晶粒尺寸的影响

采用溶胶–凝胶技术制备BaTiO3溶胶,然后把该溶胶与晶粒尺寸为100nm的水热法BaTiO3粉体混合在一起,形成了同组成溶胶对同组成粉体的包覆。结果表明:溶胶的掺入降低了试样的烧结温度,包覆能抑制晶粒长大,试样致密成分均一。最终试样晶粒尺寸由包覆前的2~5μm,减小到包覆后的0.4~1μm,而且试样较致密,其密度基本在理论密度的95%以上。     

施主掺杂对BaTiO3陶瓷性能的影响

研究了在BaTiO3陶瓷中添加不同浓度的施主杂质在H2气氛中烧结后的实验结果，对所得的结果进行了分析，结果表明：它们具有相近的平均晶粒直径，在大气中氧化后，仍然具有典型的U形电阻率-施主掺杂浓度曲线，这与传统理论不完全一致，文章就晶粒尺寸随氧分压的变化提出了新的见解。