Some barium titanate based dielectrics

Some new potential dielectric materials have been made through the cross-substitution of Ba²⁺ by a 1:1 molar combinations of tri-(La³⁺) and mono-valent (Li⁺, Na⁺, K⁺) ions at the Ba²⁺ site in BaTiO₃. Chemical analysis shows that compositions in the potassium series are about 6·1% deficient in their K₂O content and exhibit interesting dielectric relaxations. The cross-substitution has lowered theT _c down to room temperature. The disorder in the larger ‘A’ cation sublattice of the three systems has been established by infra-red and x-ray data. This leads to microscopic compositional variations, which in turn can account for the diffuseness of the dielectric anomalies observed in the barium titanate-rich compositions (0⩽x⩽0·3). since deceased.     

铬掺杂钛酸锶钡陶瓷的介电调谐性能

研究了Cr掺杂对钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4TiO3,BST)陶瓷的介电及其可调性能的影响.结果表明,少量的Cr可进入BST品格形成固溶体,并促进晶粒生长.当Cr掺杂量(摩尔分数)低于1.0%时,陶瓷的介电损耗急剧降低,调谐率明显提高,综合性能显著改善,其中Cr掺杂0.6%的BST陶瓷具有最佳的综合性能,其在1MHz下的介电损耗为0.0005,品质因子(FoM)达到500,而未掺杂样品的FoM值仅为60.Cr掺杂陶瓷损耗的急剧降低可归因于Cr3 离子的还原和Cr3 、Cr2 受主行为中和了氧空位的施主行为.     

Dielectric measurements in vanadium doped barium titanate

Ceramic samples of Li_0·1Ba_0·95(V _x Ti_1−x )O₃, wherex=0 to 0·2 were prepared by solid state reaction method. The samples were characterized by XRD. The dielectric measurements have been carried out on the sintered disks as a function of the frequency (100 Hz-1 MHz) and temperature (300–420 K). The variation of dielectric constant with temperature indicates a diffuse phase transition in all the samples studied.     

聚酰亚胺/钛酸钡复合膜介电性能及其影响因素的研究

通过硅烷偶联剂改性的BaTiO3粒子与聚酰胺酸溶液共混成膜、亚胺化后制备出高介电常数聚酰亚胺/BaTiO3复合膜.考察了BaTiO3粒子的体积分数、粒径大小、偶联剂的种类与用量、频率等对介电性能的影响.研究发现,通过使用偶联剂对BaTiO3粒子进行表面改性、增加粒子的粒径都可以有效提高复合膜的介电常数,膜的介电常数随BaTiO3粒子的体积分数的增加而增加,由粒径为100nm改性BaTiO3制备的复合膜, BaTiO3的体积分数为0.5时,膜在10kHz电场中的介电常数达到35.     

高介电常数聚酰亚胺/钛酸钡复合膜的制备与性能研究

通过将聚酰胺酸溶液与硅烷偶联剂处理的钛酸钡(BaTiO3) 粒子进行溶液共混,亚胺化后得到高介电常数的聚酰亚胺/BaTiO3 复合膜。改性后的Ba TiO3 粒子可以均匀地分散在聚酰亚胺基体中, 制备过程中BaTiO3 粒子未发生经晶型改变,而聚酰亚胺分子链的堆积密度有所变化。复合膜的介电常数和介电损耗随着BaTiO3 粒子含量的增加而增加,在50%(体积分数)时,介电常数可达35,介电损耗为0.0082(10kHz),而且在相当大的温度和频率范围内保持稳定,是一种综合性能良好的高介电常数材料。     

钛酸锶钡(BST)薄膜的介电性能研究

采用射频磁控溅射法制备了BaxSr1-xTiO2（简称BST）薄膜材料,研究了不同膜厚,晶粒尺寸的BST薄膜的介电系数温度特性（ε1-T),频率特性（ε-r-f),电压特性（εr-U)及损耗的温度特性（tgδ-T),频率特性（tgδ-f),找出了BST薄膜的非线性,损耗随尺度变化的规律。     

Dielectric properties of piezoelectric 3-0 composites of lithium ferrite/barium titanate

Piezoelectric 3-0 composite ceramics are prepared from a mixture of barium titanate and lithium ferrite phase constituents. Dielectric properties of composites are affected by a number of parameters that include electrical properties, size, shape and amount of constituent phases. The frequency dependent measurements can provide additional insight into mechanisms controlling electrical response. Frequency dependence of dielectric constant plots of lithium ferrite/barium titanate composites will be given and the relevance of trends seen in them will be discussed. Connectivity in composites developed is studied.     

高性能钛酸钡/聚合物复合材料的研究进展

具有高介电常数(k)的钛酸钡/聚合物复合材料,兼有钛酸钡陶瓷和聚合物的各自优势,是一种有广泛应用前景的电子材料,因而备受关注。综合给出了近5年来高性能钛酸钡/聚合物复合材料的研究进展,分析指出了原材料选择、制备工艺及其对复合材料介电性能的影响,概括介绍了这类复合材料的主要应用,预测展望了其未来的发展趋势。     

Synthesis, characterization and dielectric properties of europium-doped barium titanate nanopowders

Europium-doped cubic barium titanate (BT) nanocrystals with % [Eu/Ti] mol ratio varying from 0.05 to 0.25 were prepared through hydrothermal route. The nano nature of these powders was confirmed by XRD and TEM studies. Pellets were prepared after calcining the powders at 1000 °C for 2 h. These pellets were annealed at 200, 500, 700 and 1000 °C for 2 h at each temperature and used for dielectric measurements. Raman spectra of two typical pellets with %[Eu/Ti] Eu/Ti mol ratios of 0.15 and 0.25 showed all the peaks characteristic of tetragonal BaTiO₃. Pure BT showed a low dielectric constant (DC) with a value of 398. Doping with small amounts of Eu resulted in many fold increase of DC values. A maximum value of 10576 at 1 KHz frequency was observed for the sample with % [Eu/Ti] mol ratio of 0.15. Lowering of Curie temperature T_c (95 to 110 °C) was observed for pure as well as Eu-doped barium titanate.     

退火工艺对钛酸锶钡铁电多层膜结构与物性的影响

立足于无铅型钛酸锶钡(BST)铁电多层膜的制备及物性研究.采用溶胶-凝胶方法制备了Ba0.9Sr0.1TiO3铁电多层膜,并利用快速退火炉对多层膜进行热处理.重点分析两种不同热处理工艺对钛酸锶钡多层膜微观结构及相关物理性能的影响.通过X射线衍射(XRD),扫描隧道显微镜(SEM)及可见光范围反射谱测量等的表征方法,研究钛酸锶钡铁电多层膜微观结构的演化和形成机理,为制备性能优良的钛酸锶钡铁电多层膜提供基础数据.     

钛酸锶钡/硅纳米孔柱阵列复合薄膜的制备及电学性能

采用溶胶-凝胶技术制备了钛酸锶钡薄膜(Ba0.7Sr0.3TiO3,BST)/硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)复合薄膜,扫描电镜显示BST均匀地覆盖在Si-NPA衬底的柱状表面,X射线衍射研究表明BST在600℃及以上退火温度下可形成钙钛矿相结构。剩余极化强度(Pr)和矫顽场(Ec)随着温度的升高而增大,在800℃退火温度下分别对应于4.57μC/cm2和7.61kV/mm。机理研究表明,肖特基发射和空间电荷限制电流两种机理共同作用于该薄膜材料的漏电流形成过程。     

纳米二氧化钛、钛酸钡的有机化学修饰及其电流变效应

采用纳米氧化钛,钛酸钡作为复合电解质微粒核,在一定条件下将制备的氧化钛,钛酸钡纳米粒子表面修饰一层含有酰胺基和不含酰胺基的有机物,然后将所得到的微粒与硅油按一定体积比混合后,测量其电流变效应.对含酰胺基的有机物和不含酰胺基的有机物包裹后所制备的电流变液效应进行比较,讨论了在电流变液制备过程中有机物的结构,研磨过程和温度等因素对电流变液性能的影响.采用X射线衍射,傅立叶变换红外光谱,透射电子显微镜对核-壳型纳米复合结构进行了表征.     

乙醇热法合成纳米钛酸钡及其形成机理的研究

研究了常压下以偏钛酸和氢氧化钡为原料，乙醇为溶剂制备纳米钛酸钡粉末的工艺条件。结果表明反应原料的钡钛比1.0：反应温度79℃；反应时间6h；pH值11为最佳制备条件．通过对在最佳条件下所得产物的XRD分析，表明钛酸钡粉体为立方相，a值约为4．028,TEM分析表明，分散的钛酸钡纳米粒子呈方形，平均粒径约20nm；ED分析表明，钛酸钡纳米粒子为多晶结构，其中有少量的单晶存在，通过对不同反应时间合成的产物的XRD分析，认为本法合成的钛酸钡为原位转变形成机理。     

Molten salt route of single crystal barium titanate nanowires

Rather long barium titanate nanowires have been synthesised by molten salt method without any organic surfactants. The crystal structure of barium titanate nanowires is identified by X-ray diffraction to be the tetragonal structure phase, Raman spectroscopy and selected area electron diffraction measurements. Furthermore, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy observations show that the barium titanate nanowires have uniform cylindrical structure, with lengths from 20 to 80 μm and diameters from 100 nm to 1 μm. Moreover, high resolution transmission electron microscopy observations and selected area electron diffraction analysis show that the barium titanate nanowires are single crystals with a tetragonal structure in nature.     

工艺参数对低温燃烧合成钛酸钡粉体的影响

低温燃烧合成(LCS)钛酸钡粉体的工艺是一种能够直接在低温合成四方相纳米钛酸钡粉的方法。在硝酸盐和柠檬酸体系中,以推进剂化学为理论依据,实验得出各反应物间的最佳摩尔配比,考察了前驱体溶液pH值等对反应过程和最终产物的影响。应用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对粉体的结构、形貌进行了分析。结果在300℃点火生成晶粒度在100nm左右无杂质相的四方相钛酸钡粉。     

锆钛酸钡(BZT)电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的赝势平面波法,对Zr掺杂BaTiO3(BTO)的电子结构进行了第一性原理研究.结果表明,纯四方相钛酸钡的禁带宽度为1.863eV;随着锆含量的增加,锆钛酸钡(BZT)的总态密度向高能量方向移动且禁带宽度逐渐增大,导电性能降低,介质损耗减小.     

以偏钛酸为原料常压水热法合成纳米钛酸钡的研究

系统地研究了以廉价的偏钛酸为原料,经常压水热法一步合成钛酸钡.通过考察不同的钡钛比,反应温度,反应时间,溶液pH等条件下反应产物在浓盐酸溶液中的透射比的变化,得出了最佳的制备条件.当反应原料的钡钛比为1.4,反应温度是100℃,反应时间为6 h,溶液pH为12,所制备出的钛酸钡粉体为立方相,a值约为4.030,粉体一次平均粒径为40.9 nm.     

掺杂Y2O3对钛酸锶钡铁电陶瓷材料显微结构和介电性能的影响

钛酸锶钡(BSTO)铁电陶瓷材料的介电常数随外加直流电场的变化呈现非线性特性.纯BSTO材料由于较高的介电常数和较大的介电损耗不能满足移相器介质材料的要求.通过在BSTO中添加Y2O3来改善BSTO铁电陶瓷材料的介电性能.研究结果是:(1)在BSTO体系中微量掺杂Y2O3,Y3 以取代Ba2 的方式存在于钙钛矿的晶格中,形成均匀的固溶体Ba0.5-xYxSr0.5TiO3;(2)随Y3 添加量的增加,居里峰逐渐变宽,峰高逐渐降低,相变弥散效应增强;(3)Y3 的掺杂能促进BSTO陶瓷的致密化烧结,并显著降低BSTO陶瓷的介电常数.     

改进的sol-gel工艺制备细晶Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷及其介电性能的研究

用改进的sol-gel工艺制备了细晶钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4TiO3,BST)陶瓷块体,研究了BST陶瓷的结晶与介电性能.在这种改进sol-gel的工艺中,用传统的固相反应煅烧形成BST粉体,经高能球磨制备BST纳米陶瓷粉体,再将一定质量的纳米粉体加入到相同化学组成的BST的溶胶液中,经普球球磨12h后,制备成悬浮性好,分散均匀的浆料.浆料可用来制备BST陶瓷,并在1200℃保温2h烧结成瓷,结果显示,BST陶瓷块体结构致密,晶粒尺寸在0.15～2μm之间.分析了样品的介电性能和晶粒尺寸对材料介电性能的影响.介电温谱显示,在0℃,100kHz时,相对介电常数为2500,介电损耗为0.02;并且存在明显的弥散相变.     

微弧氧化法生成四方相BaTiO3薄膜工艺研究

针对微弧氧化法生成四方相BaTiO3薄膜的工艺参数影响规律进行研究.将Ti板置于含Ba2+的电解液中在0.15～0.55mol/L和1.0～5.5A的浓度、电流区域内进行微弧氧化.实验发现微弧只在一定的浓度-电流区域中发生,可用平面图直观表示;在不同的浓度-电流区域内,薄膜具有不同的形貌,据此将浓度-电流区域图进一步划...