(Sr,Ca)TiO3陶瓷材料的结构与介电性能

研究(Sr,Ca)TiO_3系统陶瓷材料的组成、结构与介电性能关系.当ST/CT比值约为7:3时,主晶相(Sr_(0.7)Ca_(0.3))TiO_3形成完全互溶钙钛矿型固溶体,具有立方顺电相结构;系统中微量钨青铜型新化合物铌酸钛钡BTN对主晶相(Sr_(0.7)Ca_(0.3))TiO_3的介电性能起进一步的改善作用.获得具有理想介电性能(ε(20℃1MHZ)>250,αc(-55～+125℃)=-1150ppm/℃,tgδ(20℃1MHZ)<5×10-4,ρv(20℃100VDC)>1013Ω·cm)、不含Pb、Bi的Q组MLC瓷料.     

Ba0.6 Sr0.4 TiO3-ZnNb2O6复相微波介质陶瓷的结构与介电性能研究

以Ba0.6Sr0.4TiO3为基体材料,采用传统陶瓷制备工艺,制备了Ba0.6 Sr0.4 TiO3-ZnNb2O6(简称BSTZ)复相微波介质陶瓷.结果表明,BSTZ复相陶瓷可在1200℃烧结成瓷,烧结温度明显低于Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的烧结温度,并反应生成新相BaNb3.6O10.在室温低频下,随ZnNb2O6含量的增加,BSTZ复相陶瓷的介电常数下降;在1.6kV/mm的直流偏压下,各BSTZ复相陶瓷的可调性随ZnNb2O6添加量增加而减小.     

溶胶凝胶法制备钛酸锶钡(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷及其介电性能的研究

采用硝酸钡、硝酸锶、钛酸丁酯和柠檬酸为原料的配合物溶胶凝胶方法制备了(Ba1-xSrx)TiO3(BST)陶瓷.实验结果表明,BST粉体合成温度及烧结温度分别为700及1250℃,均低于传统工艺的相应温度. Sr含量x≥0.40,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷的相结构为立方钙钛矿相;Sr含量x＜0.40,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷的相结构为四方钙钛矿型. (Ba1-xSrx)TiO3(0.5≤x≤0.70)陶瓷的电容率随温度变化曲线,说明存在由铁电四方相到顺电立方相的相变.且随锶(Sr)的摩尔量x的增加,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷样品的相变温度向低温方向移动,相变温度Tc的移动关系为Tc=394.1-272.6x(K).     

铌酸锶钡陶瓷材料的制备及介电性能研究

以BaCO3，SrCO3和Nb205作为原料，采用高能球磨工艺制备SBN50陶瓷粉体。球磨后的粉体不经煅烧，直接压片成型，在1250～1350℃下保温1．5～12h可制备出SBN50陶瓷材料，并对此进行了X射线衍射分析、扫描电镜观察和性能测试。结果表明：球磨30h的粉体在1100℃时合成SBN50单相；随着烧结温度的升高和保温时间的延长，SBN50陶瓷的介电常数先增大后减小，晶粒大小呈有规律的变化。1300℃下保温3h制得的陶瓷样品介电常数最高（εmax=1447），居里温度（L）为130℃。     

钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3)陶瓷制备及其介电性能的研究

采用乙酸钡、乙酸锶和钛酸丁酯为原料的溶胶凝胶方法制备了BaxSn1-xTiO3(x=0．6)超细粉体,将BST超细粉体压制成型,进行烧结,得到(Ba0.6Sr004)TiO3陶瓷。通过热分析(DSC／TG)、X射线衍射(XRD)分析(Ba0.6Sr0.4)TiO3粉体合成过程及其相结构变化。采用扫描电子显微镜(SEM)描述(Ba0.6Sr0.4)TiO3烧结体的相结构和显微组织结构变化。阻抗分析仪测量(Ba0.6Sr0.4)TiO3陶瓷的-50～100℃介电温谱。实验结果表明BaxSn1-xTiO3粉体的相结构为立方相钙钛矿结构,其合成温度及烧结温度分别为800℃及1250℃,均低于传统工艺的相应温度。(Ba0.6Sr0.4)TiO3陶瓷在-50～100℃温度范围内,其电容率随着烧结温度升高而增大.介电损耗tgδ在-50～100℃温度范围内,随温度的增加而降低。1250℃的(Ba0.6Sr0.4)TiO3陶瓷烧结体样品存在介电峰弥散化。     

添加剂MnCO_3和BazrO_3对Ba(Zn_(1/3) Nb_(2/3))O_3陶瓷烧结温度和介电性能的影响

采用传统的固相烧结法制备Ba(Zn_(1/3) Nb_(2/3))O_3(BZN)和(1-x)Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xSr(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3(BSZN)陶瓷,研究MnCO_3和BaZrO_3添加剂对其烧结温度和介电性能的影响。研究表明二者均是很好的助熔剂,在烧结过程中形成液相促进原子扩散从而降低烧结温度,本研究中的最佳烧结温度为1260℃(5#样品)。MnCO_3和BaZrO_3对于改善系统的介电性能均有较好的效果,合理调整添加剂的用量可以有效的改善介电性能。0.35BZN-0.65SZN-1%MnCO_3样品的介电性能最佳且烧结温度低于1300℃。     

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.     

CaRuO3电极对(Ba,Sr)TiO3薄膜的介电特性的影响

在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上,用脉冲激光沉积工艺分别制备出了(110)外延取向生长的(Ba0.65Sr0.35)TiO3/CaRuO3(BST/CRO)异质结构薄膜;BST/CRO异质结构薄膜由纳米晶团簇组成,最大的团簇晶粒达500 nm,平均晶粒尺寸在60～80 nm,薄膜厚度为650 nm.BST/CRO异质结薄膜均为表面平滑和致密结构.BST/CRO异质结薄膜的介电常数和介电调谐率分别高达851和78.1%.与纯BST薄膜比较,用CRO作电极,增益介电常数与介电调谐率.     

Nb或La掺杂的Ba(Ti0.9Sn0.1)O3基陶瓷的介电性能

研究了掺杂Nb2O5或La2O3的Ba(Ti0.9Sn0.1)O3基陶瓷的介电性能.结果表明掺入0.5%(摩尔比)Nb或La后Ba(Ti0.9Sn0.1)O3基陶瓷的居里温度向低温方向明显移动,而且介电常数显著增大,室温介电常数达30000,峰值介电常数达35000左右,同时介电损耗也明显增加.     

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。     

PMN-BT陶瓷的介电性能和相变温度

制备了一系列ＰＭＮ－ＢＴ陶瓷,系统地研究了ＢＴ含量的变化对介电性能和相变温度的影响．ＰＭＮ－ＢＴ陶瓷的相变温度与组成呈“Ｕ”型变化曲线．相变温度的异常变化是由于系统中存在Ｂａ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３顺电微区所致．ＰＭＮ－ＢＴ陶瓷的介电弛豫特性随ＢＴ的增加经历了一个由弱变强,再由强变弱的过程．对由两种钙钛矿化合物构成的铁电固溶体相变温度的变化规律进行了讨论．     

PMN-BT陶瓷的介电性能和相变温度

制备了一系列PMN－BT陶瓷,系统地研究了BT含量的变化对介电性能和相变温度的影响。PMN－BT陶瓷的相变温度与组成吴“U”型变化曲线,相变温度的异常化是由于系统中存在Ba(Mg1/3Nb2/3)O3顺电微区所致。PMN－BT陶瓷的介电驰豫特性随BT的增加经历了一个由弱变强,再由强变弱的过程,对由两种钙钛矿化合物构成的铁电固溶体相变温度的变化规律进行了讨论。     

Structural and Dielectric Properties of Dy-doped( Ba, Sr, Ca) TiO3 Thick Films

Preparation and electrecatalytic activities of Pt-TiO2 nanotubes （Bao.57Sr0.33 Cao.10 ）TiO3 powders, prepared by the sol-gel method, were doped MnCO3 as acceptor and Dy2O3 as donor. This powder was mixed with an organic vehicle and BSCT thick films were fabricated by the screen-printing techniques on alumina substrate. The structural and dielectric properties of BSCT thick films were investigated with variation of Dy2O3 amount. As a result of the differential thermal analysis （DTA）, exothermic peak was observed at around 670℃ due to the formation of the polycrystalline perovskite phase. All the BSCT thick films showed the XRD patterns of a typical polycrystalline perovskite structure. The average grain size of BSCT thick films decreased with increasing amount of Dy2O3 . The relative dielectric constant and dielectric loss of the BSCT thick film doped Dy2O3 0.1mol% were 4637.4 and 1.6% at lkHz, respectively.     

掺钇(Ba,Ca)(Ti,Zr)O_3电容器陶瓷抗还原性的研究

对掺钇的(Ba,Ca)(Ti,Zr)O3(BCTZ)电容器陶瓷进行了抗还原性研究,研究了不同摩尔分数的钇的掺杂对BCTZ电容器陶瓷的介电性能、显微结构和密度的影响。结果表明,随着Y2O3掺杂量的增加,BCTZ陶瓷的室温介电常数、介质损耗逐渐减小,居里温度向低温方向移动,同时绝缘电阻率升高,BCTZ陶瓷抗还原性能提高;Y2O3的掺入能够促进BCTZ陶瓷的致密化,并有利于抑制BCTZ陶瓷的晶粒生长。     

固相法制备钇掺杂的钛酸钡锶钙陶瓷的介电和热释电性能

采用固相反应法制备了Y掺杂 (Ba_0.6Sr_0.3Ca_0.1)_1-xY_xTi_0.999Mn_0.001O₃ (0≤x≤0.007)陶瓷, 重点研究了Y含量对BSCT基陶瓷的显微结构、介电性能和热释电性能的影响。结果表明: 随着Y含量的增加, BSCY_xTM陶瓷的平均晶粒尺寸逐渐减小, 介电常数、介电损耗、居里温度和热释电系数均呈现先增加后减小的趋势。当Y掺杂量为0.7mol%时, BSCY_xTM陶瓷的平均晶粒尺寸最小为3.1 μm, 且探测优值F_d较大, 最大值可达8.22×10^-5 Pa^-1/2(700 V/mm, 30℃), 高于采用溶胶-凝胶法制备的同组分陶瓷的探测优值5.91×10^-5 Pa^-1/2。     

低温烧结Ph(Zn_(1/3)Nb_(2/3)O_3基复相陶瓷中的两相共存与介电性能

分别采用氟化物和硼硅玻璃为助烧剂制备了低温烧结PZN基复相陶瓷，并借助介电温度特性研究了复相陶瓷中的两相共存与助烧剂的关系．结果表明，添加剂引入的晶格缺陷对复相陶瓷中的两相共存有显著影响,LiF助烧剂因引起晶格氧空位促进两相固溶化，而MgF2和硼硅玻璃助烧的PZN复相陶瓷可保持两相共存．以硼硅玻璃为助烧剂获得了低温烧结、具有X7R温度稳定特性的PZN基复相陶瓷．     

细晶Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)陶瓷材料的制备与介电性能

采用改进的Sol-gel工艺和传统烧结技术制备了晶粒尺寸在0.15～10μm的Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)陶瓷,观察了样品的显微结构,并对样品的介电性能进行了测试,分析了晶粒尺寸对材料介电性能的影响.实验结果表明:改进的Sol-gel工艺和两步烧结法可以有效地控制Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)陶瓷的晶粒尺寸.晶粒尺寸的降低,材料的介电常数也随之下降,介电峰呈现明显的铁电-顺电弥散相变;但当陶瓷的晶粒尺寸＜1 μm,介电常数出现峰值,铁电相变温区变窄.     

(1-y)Ca1-xLa2x/3 TiO3-yCa(Mg1/3 Nb2/3)O3系陶瓷的缺位结构与微波介电性能研究

采用固相合成法制备了(1-y)Ca1-xLa2x/3 TiO3-yCa(Mg1/3Nb2/3)O3系列固溶体陶瓷材料,研究了该体系微波介电性能与微观结构的关系.研究结果表明:当体系组成为0.5Cao6Lao267 TiO3-0.5Ca(Mg1/3Nb2/3)O3时,在1400℃下烧结保温4小时所得到材料的微波介电性能最佳:εr=55,Q×f值=45000GHz(7.6GHz下),τf=0.04×10-6/℃.同时还探讨了三价阳离子La3 固溶时产生的A点缺陷Vca2 对固溶体结构及微波介电性能的影响.     

钾离子掺杂PZN基陶瓷的相结构和介电性能

采用复相混合烧结制备出掺杂钾离子的PZN基陶瓷,研究了钾离子对PZN－BT－PT三元系弛豫铁电陶瓷的相结构、介电性能的影响。结果表明,钾离子掺杂可使材料的居里温度向低温方向移动,降低陶瓷的介电常数,但可有效改善陶瓷试样的温度稳定性;复相混合烧结可以消除由于钾离子掺杂而引起的焦绿石相;二者结合可获得具有纯钙钛矿相结构,弥散相变度宽（－100℃）,室温介电常数高,介电损耗低（0．011）的PZN基弛豫铁电陶瓷,并能显著提高材料的温度稳定性。