BaTiO3基PTC陶瓷Ca掺杂的扫描电镜研究

对ＢａＴｉＯ3基ＰＴＣ陶瓷进行替代掺杂 ,合适的掺杂量会改善ＰＴＣ效应、室温电阻、耐压性能。当掺杂合适的Ｃａ ,可使晶粒尺寸变小 ,均匀性提高 ,从而大大改善其ＰＴＣ材料耐压性能[1] 。对需改善耐压性能的产品 ,可采用此方法。本研究利用ＴＮ5 40 0能谱仪和ＤＸ -3扫描电镜对掺杂Ｃａ的ＢａＴｉＯ3基ＰＴＣ陶瓷进行观察分析 ,研究掺杂Ｃａ与ＰＴＣ陶瓷微观结构关系 ,Ｃａ在晶粒、晶界分布情况及其分布与耐压性能 ,瓷体表面状况的关系。此研究有助于改善ＰＴＣ耐压性能和调控ＰＴＣ生产工艺。使用ＴＮ5 40 0能谱仪及ＤＸ -3电镜在工作电…     

La和Y掺杂对BaTiO3基PTC陶瓷性能的影响

采用低温固相反应法(800℃)合成了一系列纳米掺杂BaTiO3基PTC瓷粉。经XRD分析,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体。分别研究了La和Y双施主掺杂以及烧结条件对材料PTC性能的影响,实验表明,以La和Y进行双施主掺杂可使材料的室温电阻进一步降低,升阻比提高。通过合理地调整双施主的相对含量,优化烧结制度,制备出了室温电阻为14.25?,升阻比达3.7×104的PTCR材料。     

还原气氛对表面层陶瓷电容器介电性能的影响

在材料组成、烧结工艺不变的情况下，系统研究了还原气氛对Y5V、Y5u、Y5P型表面层半导体陶瓷电容器瓷片半导化电阻率、瓷片介电性能的影响。研究结果表明，半导体陶瓷电容器的容量变化率强烈依赖其还原气氛，无论是Y5V、Y5u还是Y5P瓷片均有类似的变化规律。氧分压降低，电容器的电容量温度变化率△C／C变小，当H2：N2比例大于20：100时，瓷片的△C／C不再变化，大约为空气烧结瓷片△C／C的88％。在不改变瓷料组成、烧结温度的情况下，通过还原气氛的适当控制，可改善Y5V、Y5u、Y5P型表面层半导体陶瓷电容器的电容温度特性，而其他介电性能基本不变。     

CaZrO3掺杂对耐高温陶瓷电容介电性能的影响

用钛酸铋钠(BNT)改性亚微米级钛酸钡合成居里温度较高的基料。在Nb2O5-Ta2O5-ZnO基础配方体系基础上,利用CaZrO3对其掺杂改性,得到了介电性能优越的耐高温电容器陶瓷材料,其居里温度高(150℃),介电常数相对较高(1 200以上)。从离子取代及微观结构表征等方面研究了不同CaZrO3掺杂量对改性钛酸钡陶瓷的介电常数、容温变化率和介电损耗的影响,为研制耐高温多层陶瓷电容器(MLCC)提供了参考。     

制备工艺对BaTiO3陶瓷性能的影响

分别采用化学共沉淀法和水热法制备铁电四方相和顺电立方相ＢａＴｉＯ３粉体，然后将它们按一定比例混合，在低氧压条件下烧结成ＢａＴｉＯ３陶瓷。较详细地研究了这种ＰＴＣ效应很低的ＢａＴｉＯ３陶瓷的Ｒ－Ｔ特性、Ｉ－Ｖ特性与制备工艺的关系，并对其导电机理进行了探讨     

掺杂对宽带激光烧结BaTiO3陶瓷组织与性能的影响

为了获得组织与性能优良的BaTiO3陶瓷,采用宽带激光烧结技术制备了掺杂碱金属离子(Ca2+)和稀土元素离子(Y3+)的BaTiO3陶瓷.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热分析(TGDTA)、TR-8401振簧式静电计对BaTiO3陶瓷进行了组织与性能表征.实验结果表明,Ca2+的掺杂抑制了陶瓷晶粒长大,改善了BaTiO3的温度稳定性,防止六方相的生成,提高BaTiO3的居里点;Y3+的掺杂使BaTiO3陶瓷组织致密,降低了BaTiO3陶瓷的室温电阻率并使BaTiO3半导体化.     

Y3+掺杂BaTiO3陶瓷的介电弛豫特性研究

采用固相法制备了Y~(3+)掺杂的BaTiO_3陶瓷(BaTi_(1-x)Y_xO_3,0.005≤x≤0.04)样品。借助XRD、LCR分析仪等手段对陶瓷的结构和介电性能进行了分析研究。结果表明:随掺杂量增加,陶瓷样品四方率减小,在x=0.03时陶瓷由四方相转变为立方相,当x≥0.01时,陶瓷样品出现了第二相。Y~(3+)能够抑制BaTiO_3陶瓷晶粒长大。结合GULP代码模拟计算和实验数据可知,x<0.01时掺杂机制为电子补偿,陶瓷发生了半导化,x≥0.01时主要为离子补偿。介电峰值随Y~(3+)掺杂量的增加而向低温移动并展宽,且峰值介电常数随掺杂量增加逐渐减小。随着Y~(3+)掺杂量增加,缺陷偶极子浓度增大,陶瓷呈现弛豫铁电体特征。     

Zn和Nb对BaO-TiO2系统微波陶瓷介电性能的影响

研究了添加ZnO 和Nb2O5的BaO-TiO2系统微波陶瓷。XRD表明其主晶相是Ba2Ti9O20(B2T9)/BaTi4O9(BT4)。加入ZnO 和Nb2O5,由Zn2+ 和Nb5+共同取代Ti4+,作为施主受主杂质,达到电价平衡,降低了烧结温度,改进了介电性能。该系统微波瓷料既可用于制造滤波器,也可用于制造多层陶瓷电容器(MLCC)。实验表明其介电性能如下:εr =37、Q =14 000、αC = 10×106℃1(1 MHz)。     

Ca~(2+)、Zr~(4+)共替代对YAlIG铁氧体性能的影响

采用固相烧结法制备旋磁铁氧体材料Y_(3-x)Ca_xAl_(0.33)Fe_(4.6-x)Zr_xMn_(0.02)O_(12)(摩尔分数x=0、0.2、0.25、0.3、0.35)。详细研究了Ca~(2+)、Zr~(4+)共替代对钇铝石榴石(YalIG)铁氧体性能的影响。研究表明,Ca~(2+)、Zr~(4+)替代对YAlIG铁氧体的介电常数影响微弱。随着替代量x的增加,YAlIG的饱和磁化强度起初呈上升趋势,但当替代量过多时,会使材料中产生另相,反而降低材料的饱和磁化强度(4πMs)。适量Ca~(2+)、Zr~(4+)共替代会明显降低YAlIG材料的铁磁共振线宽,随替代量x的增加,YAlIG材料的铁磁共振线宽(ΔH)先下降后上升,在无另相产生前的最大替代量x=0.3时,材料ΔH获得最小值。     

Fe2O3的掺杂对BaSn0.11Ti0.89O3陶瓷介电性能的影响

实验发现Fe2O3可以有效地展宽并压抑BaSn0.11Ti0.89O3电介质陶瓷材料的居里峰值。该文研究了Fe2O3的掺杂对BaSn0.11Ti0.89O3基陶瓷的介电性能的影响。用环境扫描电镜(SEM)对不同掺杂量样品的表面形貌进行了观察。发现其介电常数-温度(ε-T)曲线、材料的抗电强度、品粒的粒径及其分布以及晶粒生长状况等都随Fe2O3掺杂量的变化而有规律地变化，并在所获数据的基础上讨论了Fe2O3掺杂的改性机理。     

多层陶瓷电容器端电极可靠性的显微研究

多层陶瓷电容器(MLCC)端电极在实际使用过程中,其电性能会随着时间发生不同程度的偏离,可焊性、耐焊接热等可靠性降低.针对多层陶瓷电容器端电极锡镀层在焊接过程中发生焊接失效问题,利用扫描电子显微镜(SEM)分析了正常样品和可焊性变差样品锡镀层的微观结构,并运用X线能谱(EDS)仪对问题样品进行成分分析.其结果表明,可焊性变差样晶端电极表面锡镀层出现了因氧化产生的异常区域,并通过后期的可焊性实验验证了分析结果,找出了端电极焊接失效的原因,并提出应对端电极氧化问题的改进措施.     

苯并噁嗪/钛酸钡复合材料介电性能的研究

通过共混法制备了苯并噁嗪/钛酸钡复合材料,探讨了钛酸钡粒径和填充量对复合材料介电性的影响。当?(BaTiO3)=50%时,复合材料介电常数εr达54、介质损耗tanδ为0.027、体积电阻率ρv大于1011?·m、击穿电压Vb大于8×103V/mm的高εr低tanδ绝缘材料。并将其应用于制备内嵌式电容器用玻璃布复合层压板。     

(La0.44Sr0.33)TiO3对MgTiO3系高频高Q MLCC瓷料性能的影响

采用传统固相反应法制备了(1-x)(Mg0.95Zn0.05)TiO3-x(La0.44Sr0.33)TiO3(MZLST)介质陶瓷。系统研究了(La0.44Sr0.33)TiO3掺杂量对MZLST陶瓷烧结特性、相构成、微观结构和微波介电性能的影响。结果表明,掺杂少量的(La0.44Sr0.33)TiO3后,MZLST陶瓷的主晶相为(Mg0.95Zn0.05)TiO3和(La0.44Sr0.33)TiO3,随着烧结温度的升高,第二相(Mg0.95Zn0.05)Ti2O5的含量增加。当x=0.10时,MZLST陶瓷在1 285℃烧结2h获得最佳的介电常数εr=22.17,品质因数Q.f=48 471GHz(6.72GHz),谐振频率温度系数τf=-7.99×10-6/℃。     

MLCC装配质量优化研究

针对本所产品中多层陶瓷电容器(MLCC)在经过环境试验后出现的失效问题,通过对失效原因进行分析,结合生产实际情况,进行了技术改进.制作了技术改进前后的试验板,经过环境试验后测试,结果表明,未改进前的试验板中的MLCC出现问题,而改进后的试验板没有发现问题.最后对故障MLCC进行了DPA检查,结果发现MLCC端头出现45°角裂纹.试验结果表明经过技术改进后有效地解决了MLCC装配质量问题,提高了产品装配合格率,达到了预期的效果.     

BaTiO3烧结陶瓷的微结构及介电性能研究

以超重力反应沉淀法制得的纳米BaTiO3为初始粉体,在不同温度烧结得到BaTiO3陶瓷。分别用SEM和阻抗分析仪测试陶瓷微结构和介电性能。结果表明：陶瓷微结构尤其晶粒尺寸对陶瓷介电性能影响极大;烧结温度低于1250℃时得到细晶粒陶瓷(d=300～400nm),表现出明显的低介电常数和相变弥散的特征;烧结温度达1250℃时得到陶瓷超出细晶粒陶瓷范围,烧结温度为1300℃时,得到陶瓷晶粒尺寸为3～4μm,室温介电性能优于粗晶粒陶瓷。     

片式高压多层陶瓷电容器击穿问题的研究

根据实验数据分析了引起片式高压多层陶瓷电容器击穿的机理,结果表明:在静电场中节瘤的凸点电场强度,是电极平面节点电场强度的3倍;端头尖端电荷密度远大于周围电荷密度;空洞和分层中的空气在高压下电离,造成的介质变薄,是MLCC被击穿的重要原因。据此提出改进措施。通过提高膜和印叠质量控制电极厚度、排粘时间和升温速率、调整端浆比例等措施,控制相关因素,使高压产品的耐压性能提高1.5倍左右。     

BiVO4掺杂对CLST介质陶瓷介电性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了BiVO4掺杂的CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2(CLST)介质陶瓷,用X-射线衍射仪、扫描电镜及电感-电容-电阻测试仪等对其烧结特性、相结构及介电性能进行了系统研究.结果表明,BiVO4掺杂能显著降低CLST陶瓷的烧结温度,由1 300 ℃降至1 200 ℃.BiVO4掺杂量为1%,烧结温度为1 200 ℃时,CLST陶瓷具有较好的综合介电性能:εr＝88,tan δ＝0.018,τ f =-30×10-6/℃.