锆元素不同掺杂方式对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

研究了锆元素不同掺杂方式对钛酸钡陶瓷介电性能的影响.采用固相法制备出掺杂比例为1mol%的zrO<,2>-BaO和ZrO<,2>两种掺杂方式的钛酸钡陶瓷样品,对其进行多方面的表征.实验结果表明.ZrO<,2>-BaO掺杂与ZrO<,2>掺杂的钛酸钡晶格常数、介电性能会发生不同的变化,这是由锆元素不同掺杂情况对钛酸钡的作...     

CaTiSiO5掺杂对钛酸钡锶陶瓷介电性能的影响

采用传统固相烧结法,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法系统研究了CaTiSiO5掺杂量对(Ba,Sr) TiO3(barium strontium titanate,BST)基电容器陶瓷介电性能和微观结构的影响.结果表明:CaTiSiO5掺杂的BST陶瓷材料的介电损耗都比较小,但是对材料居里峰的移动和展宽效应都明显.随着CaTiSiO5掺杂量的增加,BST陶瓷的介电常数(εr)先增大然后减小,介电损耗(tanδ)先增大然后减小,变化不大,交流耐压强度(Eb)先增大然后减小,容温变化率先减小然后增大.当掺杂CaTiSiO5质量分数为0.8％时,BST陶瓷的综合介电性能较好:介电常数(εr)=2540,介电损耗(tanδ)=0.0036,耐压强度(Eb)=5.6 kV/mm(AC),在-30～85℃温度范围内,容温变化率为-18.9％ ～ 20.6％,容温特性符合Y5S特性.     

锆钛酸钡二元陶瓷的制备及其介电性能

研究了不同Zr/Ti原子数比下锆钛酸钡二元陶瓷的晶格结构与介电性能。试样的制备采用传统的固相法,经1 300℃保温2.0 h获得烧结良好的陶瓷试样。试验结果显示:随着Ba(ZrxTi1-x)O3体系中Zr含量的增加,晶格常数a增加,晶体四方性降低,Zr的引入还抑制了离子空穴的生成,介质损耗因此降低;经XRD衍射分析表明,在Ba(ZrxTi1-x)O3化合物中x在0.25~0.35变化范围内,试样中存在立方顺电与四方铁电的准同相界。     

Fe掺杂对钛酸钡陶瓷微观结构与介电性能的影响

采用溶胶-凝胶一步法制备了Fe掺杂钛酸钡陶瓷。利用XRD和SEM表征分析了陶瓷样品的物相及微观形貌,并研究了Fe掺杂量的不同对其微观形貌及介电性能的影响规律。研究表明:当Fe掺杂量为摩尔分数0.10%时,晶粒大小均匀,陶瓷致密性最好,其室温介电常数达到最大值2710,介电损耗较小为0.8%。     

钽掺杂对钛酸钡基陶瓷介电性能影响的研究

研究了微量钽掺杂对钛酸钡基陶瓷介电常数、介电损耗以及温度稳定性等介电性能的影响.利用XRD、SEM等现代分析手段分析了材料的显微结构,分析了显微结构与材料介电性能的关系,得到了性能较为优良的电容器基料配方.     

Yb_2O_3和Sm_2O_3复合掺杂对锆钛酸钡陶瓷介电性能的影响

以碳酸钡、二氧化锆、二氧化钛等为原料,以Sm_2O_3为掺杂剂和掺杂量为0.5mol%Y_2O_3的锆钛酸钡陶瓷材料为研究对象,采用传统固相法分别于1250℃、1280℃、1300℃、1330℃下制备了陶瓷样品,研究Sm_2O_3加入物对体系介电性能和微观形貌的影响。结果表明,Sm~(3+)掺杂后的陶瓷样品主晶相不变,均为钙钛矿结构;掺杂能起到改善介电常数与介电损耗的作用,随着Sm_2O_3掺杂量的增加,陶瓷样品的介电常数最高至6623.49,而介电损耗最低至0.0145;掺杂还可以改变BZT陶瓷的介电性能,居里温度向室温方向移动,当Sm_2O_3掺杂量x=0.005 mol时,陶瓷样品的介电性能最好。     

镁掺杂钛酸钡陶瓷的固相法制备及介电性能

采用固相法分别于1195,1210,1225,1240℃和1255℃下制备了不同掺镁量的Ba(1–x)MgxTiO3(x=0.03,0.06,0.09,0.12)陶瓷。借助X射线衍射和阻抗分析仪对其相结构和介电性能进行了测试。结果表明:随着Mg含量的增加,Ba(1–x)MgxTiO3陶瓷的立方相含量增加,四方相含量减小,介电常数减小,Curie温度降低,Curie峰明显展宽,出现明显的弥散现象。1225℃烧结的Ba0.97Mg0.03TiO3陶瓷的性能稳定,其介电常数和介电损耗分别为1600和0.002。     

基于掺杂改性的钛酸钡基陶瓷介电性能的研究进展

首先概述了制备工艺即研磨时间、预烧温度、烧结温度、保温时间以及烧结工艺和制备方法即高温固相法、溶胶凝胶法、水热法、沉淀法以及其它新型制备方法对钛酸钡基陶瓷介电性能的研究进展;其次综述了单一元素及多种元素对钛酸钡陶瓷掺杂的研究进展;重点介绍了不同种类的元素及其含量对钛酸钡介电常数及介电损耗的影响;介绍了稀土元素的含量与其进入晶格间位的关系;最后对这一研究方向的未来及其发展做了展望。     

锆钛酸钡（BZT）陶瓷制备及其介电性能的研究进展

锆钛酸钡(BzT)具有介电非线性强、漏电流小、介电常数高、居里温度可调、耐高压等特点,备受人们的关注.本文综述了锆钛酸钡陶瓷的制备方法及其晶粒尺寸、组成对BZT陶瓷介电性能的影响等方面的研究进展,并提出了在研究中亟待解决的问题.     

MnCO_3掺杂对BMN陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相烧结法,探讨了MnCO_3掺杂降低Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3(BMN)烧结温度的机理,研究了MnCO_3掺杂量对BMN陶瓷微波介电性能的影响。结果表明,适量的MnCO_3掺杂可以促进烧结,有效降低BMN陶瓷的烧结温度,改善陶瓷的微波介电性能。当MnCO_3掺杂量为4%(质量分数)时,BMN陶瓷的烧结温度从纯相烧结时的1 550℃降低到1 250℃,表观密度ρ=6.36 g/cm~3,相对理论密度达到98.6%,并具有良好的微波介电特性:高相对介电常数ε_r=31.4,高品质因数与谐振频率的乘积Q·f=99 200 GHz(8 GHz),接近于零的谐振频率温度系数τ_f=3×10~(–7)/℃。     

SrCO3掺杂对BMT陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相烧结法制备SrCO3掺杂Ba（Mg1/3Ta2/3）O3（BMT）微波介质陶瓷,研究SrCO3质量（下同）掺量w（SrCO3）=2%～8%对BMT微波介质陶瓷结构和介电性能的影响。结果表明：添加适量SrCO3可以促进烧结并在一定程度上提高BMT陶瓷体系的B位离子1：2有序度;当w（SrCO3）=6%时,陶瓷致密...     

CaO掺杂对BaTiO3陶瓷结构及介电性能的影响

采用新型溶胶-凝胶制粉技术和传统陶瓷工艺相结合的方法,制备了(Ba1-xCax)TiO3(x=0～0.16)陶瓷,并对陶瓷晶相特征及其介电、压电性能进行了研究。结果表明,经1250℃烧结的陶瓷由单一晶相组成,晶体具有钙钛矿结构。其介电、压电特征受CaO加入量的影响显著。当x≤0.1时,陶瓷的介电常数随CaO加入量的增加而增大,并表现出弛豫铁电体的特征,其居里点与纯BaTiO3陶瓷相差不大。当x>0.1时,陶瓷的介电常数随CaO的增加而减小,其铁电性能弱化,但介电损耗较小,介电温度稳定性较好。     

溶胶包裹钛酸钡陶瓷的制备及介电性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯、乙酸钡和乙醇为原料,分别以Fe（NO3）&#183;39H2O和La（NO3）&#183;36H2O为Fe3＋和La3＋源制备掺杂BaTiO3溶胶,用（Ba0.97La0.02）（Ti0.97Fe0.04）O3溶胶包裹BaTiO3纳米粉体,采用不同的烧结工艺制备了溶胶包裹BaTiO3陶瓷。用XRD、SEM等手段对组成和微观结构进行分析,用LCR测深仪测试陶瓷的介电性能。1kHz测试频率下,用（Ba0.97La0.02）（Ti0.97Fe0.04）O3溶胶包裹BaTiO3纳米粉体,可以在1260℃烧结温度下获得高致密的BaTiO3陶瓷,获得了最大介电系数为3610,容量变化率约为7%,介电损耗值范围在2.1%～3%之间的掺杂BaTiO3陶瓷。     

Nb~(5+)掺杂BaZr_(0.1)Ti_(0.89)Fe_(0.01)O_3陶瓷的晶体结构及介温特性

采用传统固相法制备BaZr_(0.1)Ti_(0.89)Fe_(0.01)O_3–yNb_2O_5(BZTF–y Nb)陶瓷,研究了Nb_2O_5作为改性剂对BZTF陶瓷晶体结构、微观形貌及弥散相变的影响。结果表明:所有试样均形成单一的钙钛矿晶相结构,Nb_2O_5对晶体结构有一定的调整作用。当掺入量为0.75%(摩尔分数)时,试样常温下为四方相结构。当0.00≤y≤0.75%时,试样的介电常数随掺杂量y的增加而逐渐增大,介电损耗则呈现急剧减小趋势。Nb_2O_5可使四方相更加稳定,Curie温度移向高温方向。同时,铁电相向顺电相转变的相变峰变得宽化和弥散,提高试样的介温稳定性。烧结温度为1 300℃、Nb_2O_5含量为0.75%时陶瓷试样有最佳的介电性能:介电常数ε=6 039,介电损耗tanδ=0.007,Curie温度T_C与弥散系数γ分别为16℃和1.98。     

Pr~(3+)掺杂SrBi_2Ta_2O_9陶瓷的铁电及介电性能研究

以氧化钽为钽源,采用溶胶-凝胶法合成SrBi2Ta2O9(SBT)、Pr0.2Sr0.8Bi2Ta2O9(SPBT)粉体。用X射线衍射技术(XRD)对所制备的SBT、SPBT粉体进行结构表征,并对其介电、铁电性能进行了测试分析。实验结果表明:Pr3+离子掺杂未改变SBT粉体的晶相,但是会使得SBT的介电常数增大,不过随着测试频率的增加介电常数仍然逐渐下降。另外SBT的铁电性能也随着Pr3+的掺杂有了显著的提升。     

锌硼硅玻璃掺杂对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

用固相法制备了ZnO-B_2O_3-SiO_2(ZBS)玻璃及ZBS玻璃掺杂钛酸钡基介质陶瓷,研究ZBS含量对陶瓷的密度、结构及介电温度特性的影响,研究表明:随着ZBS玻璃的增加,烧结温度逐渐降低,陶瓷晶体的结晶度逐渐减弱,平均晶粒尺寸先增大后减小,所有的样品的介温曲线都出现了双峰结构,室温介电常数先增加后减小,介电损耗逐渐减小。当ZBS含量为1 wt%时,室温介电常数为1127,介电损耗为0.015。烧结温度为1125℃,满足容温变化率(△C/C25℃≤±15%)的工作温度范围为-55～190℃。     

Ho掺杂BiFeO3陶瓷的制备及介电性能

采用快速液相烧结法制备Ho掺杂BiFeO3系列陶瓷样品Bi1–xHoxFeO3(x=0,0.05,0.1,摩尔分数),X射线衍射物相分析表明:样品均为三方钙钛矿结构,掺杂微量的Ho3+可以有效消除样品中的Bi2Fe4O9杂相,获得单相Bi0.95Ho0.05FeO3。用HP4294A精密阻抗分析仪测量样品介电特性随频率、温度及偏置电压的变化关系,结果表明:Ho掺杂样品的室温相对介电常数(εr)比未掺杂的显著提高,测量频率为40Hz时,Bi0.9Ho0.1FeO3陶瓷样品的εr提高了1个数量级;观测到样品的介电峰,掺杂后介电峰向低温移动且强度显著增加,表明Ho掺杂在降低样品反铁磁Néel温度的同时增强了磁电耦合效应。讨论样品εr随偏置直流电压的变化关系,掺杂后出现明显的介电回滞现象,Ho掺杂可提高样品的剩余极化强度,改善样品的铁电性质。     

Gd~(3+)和Zn~(2+)共掺杂二氧化钛介孔粉末的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Gd3+和Zn2+共掺杂Ti O2粉末。研究了Gd3+和Zn2+掺杂对样品的相组成、表面形貌和光催化活性的影响;以亚甲基蓝为目标降解物评价了其光催化活性。结果表明:制备的样品为锐钛矿相并具有良好的介孔结构。Gd3+和Zn2+在抑制光生电子与空穴的复合起到不同的作用,Gd3+起到光生电子陷阱的作用,Zn2+可以在起到光生空穴陷阱的作用,Gd3+和Zn2+共同作用可以显著降低电子和空穴的复合速率,进而增大Ti O2的光催化活性。当Gd3+的掺杂量为0.5%、Zn2+的掺杂量为0.3%时,Ti O2粉末的光催化活性最高,经过40 min光催化降解亚甲基蓝溶液,降解率达到99.5%,比单掺杂0.5%Gd3+的Ti O2粉末降解率提高了11.5%,比单掺杂0.3%Zn2+的Ti O2粉末降解率提高了9.3%。     

CaSnO_3掺杂BST基介电陶瓷介电性能的研究

采用传统固相法制备了CaSnO_3掺杂(Ba_(0.71)Sr_(0.29))TiO_3(BST)介电陶瓷。研究了CaSnO_3掺杂量对BST电容器介电陶瓷介电性能、物相组成和微观结构的影响。结果表明:随着Ca SnO_3掺杂量的增加,BST陶瓷的相对介电常数(εr)先减小后增大再又减小,介质损耗(tanδ)先减小然后增大,CaSnO_3掺杂后的BST陶瓷仍为钙钛矿结构。当CaSnO_3掺杂量为质量分数6.0%时,BST陶瓷的综合介电性能最好:εr为4963,tanδ为0.0069,ΔC/C为19.69%～-26.18%,容温特性符合Y5V特性。     

Er^(3+)掺杂对立方焦绿石陶瓷结构与介电性能的影响EI北大核心CSCD

采用固相反应法制备(Bi1.5–x Erx Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(BEZN,x=0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30)陶瓷,研究了Er3+替代Bi3+对(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(BZN)陶瓷结构与介电性能的影响。结果表明:当Er3+掺杂量x<0.15 mol时,样品为单一α-BZN相;当x≥0.15 mol时,出现第二相。用分子动力学计算Er3+分别进入A、B位的溶解能结果可知,此时Er3+可能已进入B位。随Er3+掺杂量增加,Er3+进入晶格,BEZN陶瓷密度从6.999 g/cm3减小到6.680 g/cm3,有明显细化晶粒作用。一定频率(1 MHz)条件下,峰值介电常数随Er3+掺杂量增加而减小,弛豫峰温度范围介电常数变化量Δε逐渐减小,即弛豫峰逐渐宽化和平坦。