电子束共蒸发Al2O3-La2O3和ZrO2-Ta2O5复合薄膜的介电性能研究

Al2O3、ZrO2、Ta2O5和La2O3薄膜在栅介质、无机EL介质和光学薄膜方面有着重要用途,但对其复合薄膜介电性能方面的研究很少。文章采用电子束共蒸发法制备了厚度分别为414nm和143nm的Al2O3-La2O3（ALO）和ZrO2-Ta2O5（ZTO）复合薄膜,用Sawyer—Tower电路测得介电常数分别为17和34,反映介电损耗的参数△Vy分别为0．013V和0．56V,击穿场强分别为128MV／m和175MV／m,在50MV／m场强下,ALO的正、反向漏电流密度分别为3．1×10-5／cm2和4．1×10-5A／cm2,ZTO的正、反向漏电流密度分别为3．9×10-5／cm2和3．7×10-5A／cm2。另外,实验还与电子束蒸发和反应溅射制备的Al2O3、ZrO2、Ta2O5的介电性能做了比较,结果表明,上述复合薄膜单独作为无机EL绝缘层是不合适的。     

添加物对Ag2O-Na2O-Nb2O5-Ta2O5介电性能的影响

添加物对改善(Ag1-xNax)(Nb1-yTay)O3陶瓷系统的各项介电性能起重要的作用.该文着重讨论了改性添加物Sb2O5和矿化剂MnO2的含量对本系统性能的影响.实验表明,w(Sb2O5)对本系统损耗的影响较复杂,应控制在2.5%,而矿化剂MnO2的加入能有效改善本系统的烧结性能,w(MnO2)应控制在2.0%,这样才能将本系统的损耗有效降低至6.0×10-4.     

Bi2O3含量对电子玻璃电性能及结构的影响

以Bi2O3-B2O3-ZnO-Al2O3系为基础,调整Bi2O3与B2O3的含量以制备低熔点电子玻璃,研究了高含量Bi2O3对玻璃电性能的影响。并通过红外光谱对玻璃的结构进行了分析。结果表明:玻璃的转变温度tg、εr和ρv随着Bi2O3含量的增加而降低,而tanδ则增大。当w(Bi2O3)约为80%时,tg约为445℃,ρv约为1.9×1013Ω·cm。     

TiO2添加对Bi2O3-ZnO-Nb2O5系介质材料结构和性能的影响

研究了添加不同含量的TiO2到β-Bi2O3-ZnO-Nb2O5（β-BZN）中，同时减少相应的Bi2O3的含量对BZN介质材料结构和性能的影响。研究表明，TiO2添加到β-BZN中，材料的结构和性能都有很大的变化，主要表现在随着TiO2添加量的增加，材料的相结构发生了变化，由低对称的单斜焦绿石结构β相转变为高对称的立方焦绿石结构α相，因而材料在微波频段下的介电性能发生了较大的变化，介电常数比纯β-BZN有了显著提高，且随着TiO2含量的增加，介电常数先增加后减少，温度系数则由正温度系数转变为负温度系数。     

Sn4+替代Nb5+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷性能的影响

采用固相反应法制备了Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7(BZN)微波陶瓷,并借助XRD、SEM及LCR4284测试仪,研究了Sn4+取代Nb5+对BZN陶瓷显微结构和介电性能的影响。结果表明:随着Sn4+替代量的增加,微观形貌中出现棒晶;选取20～80℃,100 kHz时的εr计算,介电常数温度系数由205×10–6/℃逐渐减小到–240×10–6/℃;当替代量x(Sn4+)为0.16时,样品出现介电弛豫现象;随着测试频率的增加,介电弛豫峰向高温移动。     

激光辐照改变Ta2O5陶瓷的介电性能

采用大功率CO2激光辐照技术,进行Ta2O5陶瓷介电性能的改性研究.对辐照前后陶瓷试样的介电性能进行了温度和频率特性的比较,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,探讨了其介电性能改变的微观机理.经400～1 000 W的大功率激光辐照处理后,Ta2O5陶瓷的介电常数提高了近1倍(κ＞60),同时保持了良好的热稳定性(TCκ＜10-3/℃).     

Li过量对M-相固溶体Li_2O-Nb_2O_5-TiO_2陶瓷微波介电性能的影响

含有M-相固溶体Li2O-Nb2O5-TiO2(LNT)的微波介质陶瓷具有烧结温度(约1100℃)低,介电常数εr(65～70)及Q·f值(约5000 GHz)高的特点,但其频率温度系数τ却往往偏高(约23×10–6/℃)。为此,系统研究了非化学计量比下Li含量对LNT陶瓷微波介电性能的影响。实验结果表明,Li含量增加能有效调节LNT陶瓷的频率温度系数至近零而不影响其他性能。当Li含量过量5%(质量分数)时,LNT陶瓷具有最佳性能:εr=69.73,Q·f=5 543GHz(=3.518 GHz),τf=–4.4×10–6/℃。     

稀土氧化物Er2O3对钛酸基瓷料介电性能的影响

讨论了稀土氧化物Er2O3对BaTiO3基陶瓷系统介电性能的影响,通过掺杂稀土化物Er2O3,可使BaTiO3基系统的相对介电常数εr保持较高的数值（＞3000）,同时,系统的容量温度变化率大为改善,在－55－＋125℃工作温区内,满足X7R特性,并且随着Er2O3含量的增加,系统的耐压强度也得到了很大的提高,达16900V/mm.     

V_2O_5掺杂MgTiO_3-CaTiO_3陶瓷的介电性能

采用固相反应法制备了V2O5掺杂的MgTiO3-CaTiO3(MCT)介质陶瓷。研究了V2O5掺杂量对陶瓷晶相组成、烧结温度和介电性能的影响。结果表明:V2O5掺杂的MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,当掺杂量较低时,有第二相CaVO3产生;V2O5掺杂能降低MCT陶瓷的烧结温度并使其介电性能得到改善。当x(V2O5)为1%时,在1250℃烧结2.5h获得最佳性能:εr为20.17,tanδ为2×10–3,αε为4.9×10–5/℃。     

A位替代对Bi2O3-ZnO-Nb2O5陶瓷介电性能的影响

研究了A位Nd3+、Dy3+、Y3+、Er3+、Sb3+替代对Bi2O3-ZnO-Nb2O5(BZN)基陶瓷结构和介电性能的影响.在替代量x≤0.4时,替代后的样品均保持单一的单斜焦绿石结构;Y3+替代的样品在960℃致密成瓷,Nd3+、Dy3+、Sb3+替代的样品在1 000℃致密成瓷,而Er3+替代的样品在1 050℃致密成瓷,因此,不同离子替代可有效地降低烧结温度;Nd3+、Dy3+、Y3+、Er3+替代样品的介电常数温度系数先增大后减小,当替代量x=0.4时,Y3+替代的样品的介电常数温度系数突然增大;而Sb3+替代样品的介电常数温度系数由286.842 1×10-6急剧减小到-171×10-6.因此,选择合适的离子替代可以获得性能很好的具有温度补偿特性的陶瓷(NPO)介质材料.     

V2O5的引入方式对锂铌钛微波陶瓷性能的影响

研究了Li_(1+x-y)Nb_(1-x-3y)Ti_(x+4y)微波介质陶瓷以V_2O_5作为烧结助剂的烧结机理,V_2O_5不同的引入方式对材料主晶相预合成度、钒在粉体中的分散性能、烧结性能和微波性能的温度稳定性等的影响。研究表明,该体系属于液相烧结,对V_2O_5进行热处理有利于提高预合成度,有利于制备均匀的陶瓷粉料,有利于提高烧结性能和微波性能的稳定性。     

添加物对Ag_2O-Na_2O-Nb_2O_5-Ta_2O_5介电性能的影响

添加物对改善(Ag1-xNax)(Nb1-yTay)O3陶瓷系统的各项介电性能起重要的作用。该文着重讨论了改性添加物Sb2O5和矿化剂MnO2的含量对本系统性能的影响。实验表明,w(Sb2O5)对本系统损耗的影响较复杂,应控制在2.5%,而矿化剂MnO2的加入能有效改善本系统的烧结性能,w(MnO2)应控制在2.0%,这样才能将本系统的损耗有效降低至6.0×10-4。     

BTNT系陶瓷的微波特性研究

研究了BaO-TiO2-Nd2O3-Ta2O5(BTNT)系陶瓷材料的结构和微波特性，实验结果证明：五种组分的BTNT系材料具有钨青铜结构，用此类材料研制的微波单片陶瓷电容器（SLC）具有良好的高频和微波特性。     

Ba_(6-3x)(Nd_(1-y)Bi_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)系微波介电陶瓷的研究

研究了Ba_(6-3x)(Nd_(1-y)Bi_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)(x=0～1)陶瓷微波性能,并对其微观机理和晶体结构进行分析.随Bi_2O_3含量的增加,系统介电常数(ε)迅速增大,品质因数与频率的乘积(Q·f)逐渐减小.掺入Bi_2O_3后,系统中出现具有高ε的Bi_4Ti_3O_(12)晶相,并形成了类填满型钨青铜结构,阳离子极化增强,因此ε随Bi_2O_3含量的增加而增大.实验表明,当y=0.25～0.3时,Ba_(6-3x)(Nd_(1-y)Bi_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)(x =0～1) 陶瓷具有优良的微波介电性能,其主要工艺条件和性能参数为烧结温度1 200 ℃保温4 h,ε≈102～107,Q·f≈20 000～22 000 GHz(1 GHz测量), 容量温度系数|αc|<10×10~(-6)/℃.     

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。     

Er2O3掺杂对BaTiO3陶瓷介电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Er2O3的BaTiO3陶瓷。测试结果表明,掺杂Er2O3能降低BaTiO3陶瓷的电阻率,且在开始时其电阻率随着掺杂量的增大而升高,在掺杂x(Er2O3)=0.003(摩尔分数)时电阻率最高,然后随掺杂量的升高而降低,在掺杂x(Er2O3)=0.007时电阻率最低,从纯BaTiO3陶瓷的2.6 TΩ.m下降为18 GΩ.m,此变化规律有异于La,Ce,Nd,Sm等稀土元素掺杂的规律。掺杂Er2O3使BaTiO3陶瓷的介电性能发生明显变化,掺杂x(Er2O3)为0.001和0.002时,可改善BaTiO3陶瓷的介电性能和频率特性,具有较好的频率稳定性。掺杂Er2O3使BaTiO3陶瓷的居里温度升高为130.9℃,交流电导随着温度的升高而增大,并在居里温度点附近达到最大。