铁微量掺杂对二钛酸钡陶瓷介电性能的影响

采用常规固相反应法,以碳酸钡、二氧化钛和三氧化二铁为原料,制备微量铁掺杂的二钛酸钡陶瓷,研究了铁掺杂含量对二钛酸钡陶瓷的相纯度、相对密度和介电性能的影响.采用X射线粉末衍射仪检测二钛酸钡陶瓷的相成分,利用精密阻抗分析仪测量其介电性能.结果表明,微量铁元素进入了二钛酸钡晶格,能够获得单相二钛酸钡陶瓷的最大铁掺杂量在0.5%～1%之间.随着铁含量的增加,铁电相变居里温度快速减小,从未掺杂时的415 ℃降至铁含量为0.02%时的376 ℃和铁含量为0.5%时的324 ℃.同时介电常数逐渐减小,介电峰不断发生宽化,但并没有导致弛豫性铁电体的出现.微量铁元素的掺杂在实验测量误差范围内对陶瓷的密度影响不大.     

CaF_2掺杂对α-BZN陶瓷结构与介电性能的影响

采用固相反应法制备Bi1.5-xCaxZnNb1.5O7-yFy（0.00≤x≤0.20,以下简称BZN-x）陶瓷样品,研究了Ca2＋、F-共掺杂对BZN-x陶瓷烧结特性、微观结构和介电性能的影响。结果表明：BZN-x陶瓷样品的最佳烧结温度为1 020℃,CaF2在α-BZN中的固溶度是0.05,伴随着CaF2掺杂量的增加,介电常数逐渐减小,而介电损耗先减小然后又微弱增加（测试频率为1 MHz时）。通过介电损耗、电阻率的变化确认了CaF2掺入α-BZN后的缺陷补偿方式,同时也证实随着掺杂量的增加,介电常数峰值温度向低温移动与缺陷补偿方式有关。     

锆和铈掺杂对钛酸锶钡结构的影响

铈和锶、锆和锶两组不同元素离子在钛酸钡的双位掺杂的固溶性对室温高介电扩散的材料开发具有研究价值．由冷压陶瓷技术制备了以上两组离子共同掺杂的钛酸钡陶瓷．XRD被测量,比较并评价了铈和锶、锆和锶在钛酸钡晶格双位并入与锶在钡位并入对钛酸钡晶格固溶性的影响．     

CaF2掺杂对α-BZN陶瓷结构与介电性能的影响

采用固相反应法制备Bi1.5-xCaxZnNb1.5O7-yFy(0.00≤x≤0.20,以下简称BZN-x)陶瓷样品,研究了Ca2+、F-共掺杂对BZN-x陶瓷烧结特性、微观结构和介电性能的影响。结果表明:BZN-x陶瓷样品的最佳烧结温度为1 020℃,CaF2在α-BZN中的固溶度是0.05,伴随着CaF2掺杂量的增加,介电常数逐渐减小,而介电损耗先减小然后又微弱增加(测试频率为1 MHz时)。通过介电损耗、电阻率的变化确认了CaF2掺入α-BZN后的缺陷补偿方式,同时也证实随着掺杂量的增加,介电常数峰值温度向低温移动与缺陷补偿方式有关。     

Mg掺杂对 Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜介电性能的影响

应用Sol-Gel工艺制备了组份为(1-y)Ba 0.6Sr0.4TiO3-yMgO的薄膜材料,研究了Mg掺杂BST薄膜晶相结构、介电性能以及绝缘性能的影响规律.实验发现随着Mg掺杂量的增加,BST薄膜的介电常数、损耗因子以及电容变化率减小,其电阻率则增加;当Mg掺杂量分数为5%时,其介电常数为380,损耗因子为0.013,电容变化率为17.5%,电阻率为1.0×1012Ω@crm.     

Sr掺杂对TiO2双功能压敏陶瓷介电性能的影响

着重探讨了Sr掺杂对TiO2双功能压敏陶瓷介电性能的影响。经研究发现，Sr掺杂能显著提高TiO2双功能压敏陶瓷的介电性能。随着Sr含量的变化，TiO2双功能压敏陶瓷的介电性能在一个很宽的范围内变化。当Sr含量增加时，介电常数εeff的变化规律是先减小后增大，增大到一定值时又减小，而介电损耗则是先减小后一直增大，可在协调εeff和tanδ的情况下，取得较好的实验结果。     

Nd/Mn共掺杂BaTiO_3陶瓷的结构相变研究

采用传统的冷压陶瓷技术制备了(Ba1-xNdx)(Ti0.97Mn0.03)O3(x=0.01,0.02,0.04,0.06)陶瓷.利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)确定晶体结构,研究Nd/Mn掺杂对Ba Ti O3陶瓷结构的影响.结果表明:随Nd掺杂量的增加,(Ba1-xNdx)(Ti0.97Mn0.03)O3陶瓷发生四方-六方混合相→四方相→立方相的结构相变.可见,Nd3+能够有效抑制六方相的形成,对单相钙钛矿结构的稳定存在起重要作用.     

CoO掺杂MgTiO3-CaTiO3介质陶瓷的介电性能

采用了固相反应法制备了CoO掺杂的MgTiO3CaTiO3(MCT)介质陶瓷.研究了CoO掺杂对MCT介质陶瓷烧结特性、相组成和介电性能的影响.结果表明:CoO掺杂能有效地降低MCT陶瓷的烧结温度至1250℃;CoO掺杂能有效地降低MCT陶瓷的介电损耗(～10-5).     

镨对锰掺杂钛酸钡陶瓷结构和介电性能的影响

采用冷压陶瓷技术制备了锰掺杂及镨锰共掺杂钛酸钡陶瓷.1.0%锰在钛酸钡中的掺杂导致形成四方和六方钙钛矿混合结构;镨的进一步掺杂导致六方相消失,形成四方钙钛矿单相结构.同时研究了镨对锰掺杂钛酸钡陶瓷介电性能的影响.     

Effect of SiO2 addition on the dielectric properties and microstructure of BaTiO3-based ceramics in reducing sintering

The effect of SiO2 doping on the sintering behavior,microstructure,and dielectric properties of BaTiO3-based ceramics has been investigated.Silica was added to the BaTiO3-based powder prepared by the solid state method with 0.075mo1%,0.15mo1%,and 0.3mo1%,respectively.The SiO2-doped BaTiO3-based ceramic with high density and uniform grain size were obtained,which were sintered in reducing atmosphere.A scanning electron microscope,X-ray diffraction,and LCR meter were used to determine the microstructure as well as the dielectric properties.SiO2 can form a liquid phase belonging to the ternary system of BaO-TiO2-SiO2,leading to the formation of BaTiO3 ceramics with high density at a lower sintering temperature.The SiO2-doped BaTiO3-based ce-ramics can be sintered to a theoretical density higher than 95% at 1220℃ with a soaking time of 2 h.The dielectric constants of the sample with 0.15mo1% SiO2 addition sintered at 1220℃ is about 9000.Doping with a small amount of silica can improve the sinter-ing and dielectric properties of BaTiO3-based ceramics.     

钛酸锶钡陶瓷的结构及介电规律研究

采用冷压陶瓷技术制备了(Ba1-xSrx)TiO3(x=0.15,0.20,0.25,0.30,0.35)陶瓷.研究了烧结温度的提高对陶瓷结构及介电规律的影响.研究表明:30℃烧结温度的提高使该系列陶瓷能在x=0.35后从四方相进入立方相.介电峰移动率为-3.2℃/%Sr.x=0.35样品的介电峰发生在室温附近,室温介电常数在8 000左右,室温介电损耗降至0.04以下,适合于高介电材料的应用.     

Bi1/2Na1/2TiO3-Bi1/2Na1/2(Nb2/3Zn1/3)O3-BaTiO3无铅陶瓷压电介电性能

采用传统陶瓷制备方法,制备出新型无铅压电陶瓷,并对该体系无铅陶瓷的相结构、介电和压电性能进行了研究.结果表明:所研究的组成均能够形成纯钙钛矿(ABO3)型固溶体;随着BaTiO3含量的增加,压电系数d33先增大后减小.同时陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示该体系材料具有明显的弛豫铁电体特征.     

CuO-TiO2复合纳米粉制备及其原位掺杂Al2O3微波介质陶瓷

研究了CuO-TiO₂复合纳米粉制备方法以及原位掺杂Al₂O₃微波介质陶瓷.采用溶胶-凝胶法低温合成出平均粒径为50 nm的CuO-TiO₂复合纳米粉体.CuO-TiO₂凝胶在Al₂O₃粉体表面形成均质的胶状体,胶状体在750 ℃热处理后,原位形成CuO-TiO₂纳米粒子,温度升高到1 030 ℃左右,生成CuO-TiO₂低熔点化合物,促使Al₂O₃烧结温度降至1 320 ℃,剩余的TiO₂ 均匀分布在Al₂O₃ 陶瓷中,起调节频率温度系数作用.掺杂摩尔分数为0.5%的CuO和10%的TiO₂的Al₂O₃ 陶瓷在1 320 ℃烧结3 h,具有良好的介电性能：介电常数为10.92, 品质因子为30 540 GHz, 频率温度系数为-5.6×10-6/℃.     

CCTO掺杂对BaTiO3-Nb2O5-Co3O4陶瓷系统介电性能的影响

以BaTiO3-Nb2O5-Co3O4(BTNC)系统陶瓷为研究对象,研究了掺杂CaCu3Ti4O12(CCTO)对该系统陶瓷介电性能的影响.结果表明,在20～85℃温度范围内,BT系统中CC-TO掺杂量为3.0%时,体系平均介电常数>2 600,温度稳定性△C/C≤4.7%;在20～125℃温度范围内,BTNC系统中CCTO掺杂量为2.0%时,体系的平均介电常数>2 700,温度稳定性△C/C≤10%;CCTO掺杂量为4.0%时,平均介电常数>2 200,温度稳定性△C/C≤4.7%.     

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.     

铌钴共掺杂钛酸钡陶瓷的介电温度稳定性的研究

采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)、原子力显微镜(AFM)以及介电温谱(DTC)研究BaTiO3-xNb2O5-0.005Co2O3(x=0.02,0.04,0.08)系统中Nb含量变化对陶瓷的结构及介电温度稳定性的影响.结果表明:增加Nb含量将增强介电陶瓷的温度稳定性,但介电常数降低.Nb含量在4%以上时NC陶瓷满足X7R介电指标.     

溶胶-凝胶法制备BST/MgO陶瓷及其介电性能

为获得致密细晶、介电性能优良的BST/MgO陶瓷,采用溶胶-凝胶法制备包裹MgO粉体的BST凝胶.凝胶预烧温度为750℃,粉体烧结工艺为1300℃保温2 h.实验结果表明该方法制备出的BST/MgO陶瓷包含BST和MgO两相,无任何杂相,陶瓷晶粒生长完整且均匀,气孔呈现圆形,相对密度达92.4%,具有良好的介电性能.     

Sintering and dielectric properties of fine-grained BaTiO3 ceramics

A new sintering method, spark plasma sintering (SPS), is described for the sintering of fine-grained BaTiO₃ ceramics. Dense ceramics with fine grain size of near 170 run are obtained using SPS at low temperature of 900°C without holding time. The dielectric measurements of various grain size specimens show that the dielectric constants decrease with the reduce of grain size, and diffuse phase transition showed in the dielectric-temperature spectra. The variation in dielectric properties with grain size is explained.