La2O3与Sb2O3掺杂钛酸锶钡陶瓷的介电性能及相变（英文）

采用固相法制备La2O3与Sb2O3掺杂的钛酸锶钡陶瓷,研究其介电性能及相变特性。通过X射线衍射法分析体系微观结构并利用扫描电镜观察其表面微观形貌。(La,Sb)共掺杂的钛酸锶钡陶瓷具有典型的钙钛矿结构,且随着Sb2O3掺杂量的增多其平均粒径显著减小。La3+离子以及Sb3+离子均占据钙钛矿晶格的A位。La2O3与Sb2O3添加量的改变显著影响钛酸锶钡基陶瓷的介电常数以及介电损耗。La2O3改性的钛酸锶钡陶瓷其四方?立方相变为二级相变,且居里温度随着La2O3掺杂量的增多向低温方向移动。(La,Sb)共掺杂的钛酸锶钡陶瓷则体现为弥散相变,随着Sb2O3含量的增大而偏离居里-外斯定律越显著。由于Sb3+离子对晶格原位离子的取代使得(La,Sb)共掺杂的钛酸锶钡陶瓷的介电常数最大值下的温度亦随着Sb2O3含量的增大而降低。     

氟化锂助烧钛酸锶钡的研究

研究了氟化锂助烧剂对钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4Ti O3,BSTO)陶瓷晶体结构、微观形貌和介电性能的影响。XRD图谱显示,添加氟化锂助烧剂时,钛酸锶钡晶体结构未发生明显变化。样品SEM照片显示添加氟化锂可以增加钛酸锶钡陶瓷晶粒尺寸,显著降低材料介电损耗,提高材料综合介电性能。添加5%(质量分数)氟化锂的钛酸锶钡陶瓷介电常数为3360,介电损耗可降至3.5×10-4,介电可调性为44%(150 k Hz,1.6 k V·mm-1)。     

La_2O_3与Sb_2O_3掺杂钛酸锶钡陶瓷的介电性能及相变(英文)

采用固相法制备La2O3与Sb2O3掺杂的钛酸锶钡陶瓷,研究其介电性能及相变特性。通过X射线衍射法分析体系微观结构并利用扫描电镜观察其表面微观形貌。(La,Sb)共掺杂的钛酸锶钡陶瓷具有典型的钙钛矿结构,且随着Sb2O3掺杂量的增多其平均粒径显著减小。La3+离子以及Sb3+离子均占据钙钛矿晶格的A位。La2O3与Sb2O3添加量的改变显著影响钛酸锶钡基陶瓷的介电常数以及介电损耗。La2O3改性的钛酸锶钡陶瓷其四方?立方相变为二级相变,且居里温度随着La2O3掺杂量的增多向低温方向移动。(La,Sb)共掺杂的钛酸锶钡陶瓷则体现为弥散相变,随着Sb2O3含量的增大而偏离居里-外斯定律越显著。由于Sb3+离子对晶格原位离子的取代使得(La,Sb)共掺杂的钛酸锶钡陶瓷的介电常数最大值下的温度亦随着Sb2O3含量的增大而降低。     

钛表面原位生长钛酸锶钡陶瓷膜

用微等离子体氧化法在钛金属基体上制备钛酸锶钡(BST)陶瓷膜。讨论了Ba／Sr的摩尔比对陶瓷膜相组成的影响，并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)等测试手段对陶瓷膜的相组成、形貌特征和元素分布进行了分析。结果表明，在所选定的工艺参数条件下可得到钛酸锶钡陶瓷膜，膜层由接近于纯相的钛酸锶钡构成，表面相对较为平整，各元素在陶瓷膜层中分布均匀，无梯度变化。     

La2O3添加剂对BST陶瓷介电性能的影响

钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3)优异的介电性能使其在微波可调器件的应用中成为热门材料.以BaCO3,SrCO3和TiO2为原料,采用传统的固相合成方法制备了Ba0.6Sr0.4TiO3粉体,以La2O3为添加剂在1400℃烧结成钛酸锶钡陶瓷.分析了La2O3添加剂对陶瓷的微观形貌、相组成以及介电性能的影响.XRD分析表明La2O3能完全固溶到钛酸锶钡晶格中.掺杂后的陶瓷晶粒尺寸明显降低.掺杂了La2O3的钛酸锶钡的介电可调性有所增高.     

放电等离子烧结制备钛酸锶钡陶瓷

以BaCO3,SrCO3,TiO2为原料,采用传统的固相反应方法制备BST粉体,采用传统烧结方法和放电等离子烧结(SPS)方法制备了钛酸锶钡(Ba0.5Sr0.5TiO3)陶瓷.并对两种方法制备的钛酸锶钡陶瓷的做了比较.研究了SPS烧结对BST陶瓷的微观结构以及介电性能的影响.结果表明SPS方法使钛酸锶钡陶瓷的晶粒尺寸降低,介电常数降低,居里温度略有降低,由于SPS烧结速度快、时间短,烧结体内部微区成分起伏较高,立方-四方相变弥散性增加.     

B位复合铅基钙钛矿结构粉体煅烧合成过程中烧绿石相的形成机理研究

用X-射线衍射法(XRD)对B位复合铅基钙钛矿结构的铌镁酸铅Pb(Mg1/3Nb2/3)O3与铌铁酸铅Pb(Fe1/2Nb1/2)O3粉体"铌铁矿先驱体法"(即两步煅烧法)煅烧合成工艺过程中烧绿石相形成机理进行了研究.结果表明MgNb2O6/Pb3O4体系中烧绿石相的形成机理与FeNbO4/Pb3O4体系中的有所不同,前者主要通过从先驱体继承而来的残留Nb2O5与PbO反应而生成,而后者主要通过先驱体FeNbO4分解出来的Nb2O5与PbO反应而得到.     

氟化钙掺杂对钛酸锶钡陶瓷结构和介电性能的影响

研究了Ca F2掺杂对钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4Ti O3,BSTO)陶瓷的结构和介电性能的影响。采用传统烧结工艺制备了Ca F2掺杂的BSTO陶瓷,对其晶体结构、微观形貌和介电性能进行了研究。XRD结果显示,Ca F2掺杂BSTO陶瓷为钙钛矿结构,当掺杂量≥3%(质量分数)时,基体中出现第二相Ba Ca Ti O4。添加少量Ca F2(0.5%)可明显减小晶粒尺寸,随掺杂量继续增加,晶粒尺寸变化不明显。Ca F2掺杂降低了BSTO陶瓷的介电常数和介电可调性,减小了其介电损耗,提高了材料的综合使用性能。     

低温烧结Zn(Nb0.9V0.1)2O6微波介质陶瓷的结构与性能

对低温烧结Zn(Nb0.9V0.1)2O6微波介质陶瓷进行了研究,讨论了V离子取代Nb离子进入铌酸锌晶格后对材料结构与微波性能的影响以及V5+取代后材料结构与性能之间的关系.实验结果表明少量V5+取代Nb5+后材料的烧结温度可从未取代时的1150℃显著降至取代后的950℃;V离子进入铌酸锌晶格,材料晶体结构仍为铌铁矿结构;低温烧结后ZnNb0.9(V0.1)2O6微波介质材料具有圆柱状微结构和部分玻璃相物质;Zn(Nb0.9V0.1)2O6微波介质材料950℃烧结后具有最佳微波介电性能(介电常数为25,Q×f值为29 500GHz,谐振频率温度系数为-44×10-6/℃).     

水热法合成铌酸钾钠纳米晶体（英文）

采用Nb2O5、NaOH和KOH为原料通过水热法合成出树状和针状铌酸钾钠纳米晶体,对反应条件对产物形貌的影响进行了讨论。X-射线衍射结果可知在150℃时可形成纯相钙钛矿结构铌酸钾钠。通过扫描电镜图片可知,只有在KOH摩尔比占总的碱浓度的15%时才能合成出树状和针状铌酸钾钠。Nb2O5粉末和NaOH和KOH在150℃反应5d后生成宽度为50~200nm的针状铌酸钾钠晶体。以Nb2O5纳米带和NaOH和KOH为原料,在150℃反应1d可形成宽度为50~150nm的树状铌酸钾钠晶体。Nb2O5纳米带在晶体生长过程中起到模板的作用,随着反应过程碱液中KOH所占比例的增大,铌酸钾钠的形貌会从针状和树状转变成颗粒状。     

Fabrication and characteristics of strontium barium niobate/barium strontium titanate ceramics by powder–sol method

Barium strontium titanate (Ba_1-xSr_xTiO₃, BST) and strontium barium niobate (Sr_xBa_1-xNb₂O₆, SBN) are important ferroelectric materials with excellent pyroelectric, dielectric properties and faster response time of infrared radiation. SBN/BST composite ceramics with different mole ratios of Nb and Ti were fabricated using a powder-sol (P-S) method with Nb₂O₅ fine powders suspended in the barium strontium titanate (BST in short) sol solution. The X-ray diffraction results indicate that three intermediate phases, i.e. TiO₂, BaNb₂O₆ and SrNb₂O₆, are developed during the formation of SBN-BST. Powders obtained from dried gels are calcined at 800 ? for 3 h. The Ti_2p spectra of only one spin-orbit doublet are observed, which indicates one 4+ chemical state in the composite ceramics. The binding energies of Nb element depend strongly on composition.     

Dielectric properties and point defect behavior of antimony oxide doped Ti deficient barium strontium titanate ceramics

The microstructures and dielectric properties of Sb₂O₃-doped Ti deficient barium strontium titanate ceramics prepared by solid state method were investigated with non-stoichiometric level and Sb₂O₃ content by SEM, XRD and LCR measure system. It is found that with the increase of δ, (Ba_0.75Sr_0.25)Ti_1–δO_3–2δ ceramics transform from single phase solid solutions with typical cubic perovskite structure to multiphase compounds while (Ba_0.75Sr_0.25)Ti_0.998O_2.996 ceramics remain to be single-phase with the increasing Sb₂O₃ content. The distortion of the ABO₃ perovskite lattice caused by V_Ti″″ and V_o^?? induces the drop of Curie temperature and the rise of relative dielectric constant in (Ba_0.75Sr_0.25)Ti_1–δO_3–2δ ceramics with increasing δ value. The orientation of V_o^?? elastic dipoles results in the domain-wall pinning and thus the reduction of the dielectric loss. With increasing Sb₂O₃ content, the relative dielectric constant, dielectric constant maximum and Curie temperature of (Ba_0.75Sr_0.25)Ti_0.998O_2.996 ceramics decrease dramatically while the dielectric loss increases.     

氧化铝掺杂对Ba0.6Sr0.4(Zr0.2Ti0.8)O3陶瓷介电性能的影响

Zr4+取代Ti4+的Ba0.6Sr0.4(Zr0.2Ti0.8)O3固溶体在降低介电常数的同时,保持了BST固溶体优异的可调性。为降低BST材料的介电损耗和介电常数,以氧化铝为改性剂对Ba0.6Sr0.4(Zr0.2Ti0.8)O3材料(BSZT材料)进行了掺杂。随着氧化铝掺杂质量分数从1%到10%增加,BSZT材料的介电常数从5000降低到了1550(100kHz),介电损耗降低到0.001(100kHz)以下,而材料的介电可调性保持在35%左右(1.5kV/mm)。X射线衍射图谱表明,烧结后得到的BSZT材料具有典型的钙钛矿结构。扫描电子显微镜观察表明,氧化铝的掺杂使得陶瓷致密度较高,晶粒均匀。     

铈掺杂钛酸锶钡薄膜的结构及介电性能

用改善的溶胶凝胶法制备铈掺杂钛酸锶钡(Ba_0.6Sr_0.4TiO_3, BST)薄膜,研究其结构与介电性能.X射线光电子能谱表明,铈掺杂显著地减少了薄膜表面非钙钛矿结构.但是,由于掺杂薄膜较薄且掺杂量小,X射线衍射结果未见明显变化.原子力显微镜结果表明,掺杂BST薄膜表面光滑致密.掺杂BST薄膜的介电性能大幅度提高,在40 V外加电压下介电调谐率达60.8%,零偏压下的介电损耗为0.0265.同时,就有关结构及介电性能改善的机制进行了讨论.     

Ce掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜表面结构XPS研究

用改进的溶胶-凝胶法制备铈(Ce)掺杂和非掺杂2种钛酸铝钡(Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3,BST)薄膜,用X射线光电子能谱(XPS)研究薄膜的表面结构.XPS结果表明,BST薄膜的表面结构由钙钛矿结构和非钙钛矿结构组成,铈掺杂显著地减少了非钙钛矿结构.扫描电镜及原子力显微镜观察表明,掺杂BST薄膜光滑致密无裂纹.电压-电容曲线表明,掺杂BST薄膜的介电性能大幅度提高,在40V外加电压下介电调谐率达60.8%,零偏压下的介电损耗为0.0265.同时,就非钙钛矿结构的成因及Ce掺杂BST薄膜的有关改善机制进行了讨论.     

Constitutional Design and Dielectric Properties of BST Graded Ceramics

The effect of B203 dopant and SrTiO3 (ST) content on lattice parameters and ferro-paraelectric phase transition temperature (i.e. Curie point) of Ba1-xSrxTiO3 (BST, x=0～0.4) ceramics was investigated, and then BST graded ceramics with controllable transition temperature zone were fabricated and characterized for their dielectric properties. The results show that with the increase of ST content, c/a ratio and Curie point of both doped and undoped ceramics decreased linearly but with different rate of change, resulting from different ionic radiuses of Ba^2 , Sr^2 and B^3 . Moreover, both c/a ratio and Curie point of doped BST increased slightly in comparison with that of undoped ones while the Curie point changed scarcely with dopant amount rising, which perhaps means that for BST grains with different ST content, B2O3 solubility was different but limited and most of boron (B) did not incorporate into BST grains. Through controlling composition,transition temperature of graded ceramics can be designed. For doped graded ceramics sintered at 1250℃, its dielectric properties was much better than that of undoped one sintered at 1400℃, and Curie peak of both samples was broadened effectively via graded structure.     

微弧氧化工艺参数对BaTiO3和SrTiO3薄膜生长的影响

将工业纯Ti板(99.5%)分别置于Ba(OH)2、Sr(OH)2+NaOH溶液中微弧氧化制备BaTiO3和SrTiO3陶瓷薄膜。XRD分析表明:所制备的薄膜分别主要由四方相BaTiO3和立方相SrTiO3组成。测得最优工艺条件下所得两种薄膜在100 Hz下的介电常数分别为152.3和419.1,介质损耗(tanδ)值分别为0.096和0.045。重点研究了微弧氧化工艺参数对薄膜生长的影响规律,结果表明:随着电解液溶度、电流密度的增加以及电流频率的降低,薄膜的生长速度加快;提出并验证了薄膜生长动力学的经验公式。