钨掺杂CaBi4Ti4O15基陶瓷的介电和铁电性能研究

用固相反应法制备了钨掺杂的铋层状结构铁电陶瓷Ca0.7La0.3Bi4(Ti1–xWx)4O15(x=0,0.025,0.100和0.200)。研究了钨掺杂对其介电、压电和铁电性能的影响。结果表明,当x<0.1时掺钨陶瓷已形成单晶相。Ca0.7La0.3Bi4(Ti0.975W0.025)4O15陶瓷具有最佳性能,其εr为183.15,tanδ为0.00446,d33为14pC/N,2Pr为26.7×10–6C/cm2,2Ec为220×103V/cm。SEM显示CaBi4Ti4O15基陶瓷的晶粒为片状。     

中温烧结BaTiO3铁电—玻璃陶瓷介电性能

研究了掺杂Nb^5 、Co^2 及玻璃的BaTiO3陶瓷的介电性能。Nb^5 、Co^2 和玻璃中的Bi^3 进入BaTiO3晶格形成晶芯－晶壳结构,其中晶芯由铁电相BaTiO3组成,晶壳由含Nb^5 、Co^2 、Bi^3 的非铁电相BaTiO3组成。这些添加物的作用是使ε－T曲线变得平坦,tanδ减小,居里点移向高温。     

烧结工艺对纳米SrTiO3陶瓷介电性能的影响

采用sol-gel方法制备SrTiO3陶瓷粉体,利用TG-DTA分析SrTiO3干凝胶粉的分解、化合反应,初步确定了SrTiO3陶瓷预烧和烧结温度,采用SEM研究了SrTiO3陶瓷的内部结构,重点探讨了不同烧结制度对SrTiO3陶瓷介电性能的影响。研究表明,当采用在空气气氛下以5℃／min的升温速率直接升温至1000℃,保温0．5h,再降温至750℃保温0．5h后随炉冷却的烧结工艺,SrTiO3陶瓷纯度高,致密性好,晶粒粒径小于100nm,且具有良好的介电性能,低频下相对介电常数高达3000左右。     

铋层状化合物SrBi4-xCexTi4O15陶瓷的铁电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了SrBi4-xCexTi4O15(x=0.2~0.8)铁电陶瓷,X-射线衍射证实随着x掺杂量的增加,晶粒中a、b轴取向的晶粒逐渐增多,与扫描电镜的分析结果一致。介温谱表明样品的居里温度最大为590℃,通过研究铁电性发现,剩余极化和矫顽场先增大后减少,当x=0.6时它们分别达最大值为3.56μC/cm2和9.38 kV/cm,这是氧空位与晶格畸变共同作用的结果。     

烧结工艺对纳米SrTiO3陶瓷介电性能的影响

采用sol-gel方法制备SrTiO3陶瓷粉体,利用TG-DTA分析SrTiO3干凝胶粉的分解、化合反应,初步确定了SrTiO3陶瓷预烧和烧结温度,采用SEM研究了SrTiO3陶瓷的内部结构,重点探讨了不同烧结制度对SrTiO3陶瓷介电性能的影响.研究表明,当采用在空气气氛下以5 ℃/min的升温速率直接升温至1 000℃,保温0.5 h,再降温至750℃保温0.5 h后随炉冷却的烧结工艺,SrTiO3陶瓷纯度高,致密性好,晶粒粒径小于100 nm,且具有良好的介电性能,低频下相对介电常数高达3 000左右.     

Pr和V掺杂的Bi4Ti3O12铁电陶瓷的微结构及电性能

采用传统固相烧结法制备了Pr6O11和V2O5共同掺杂的Bi4Ti3O12铁电陶瓷。XRD分析表明,Pr6O11和少量V2O5的掺杂没有引起材料结构的改变。适当比例Pr6O11的掺杂会使材料的铁电性能有明显的改善,但其电输运特性明显不同于3价稀土离子的掺杂。实验表明,钒掺杂对材料铁电性能的影响主要体现在低电场下,不能简单地以氧空位的变化来解释。配比为Bi3.08Pr0.75Ti2.98V0.02O12的样品的电学性能稳定并且具有较大的剩余极化。     

微波烧结钛酸锶钡陶瓷材料的介电性能

采用碳酸盐固相合成法制备Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)粉体,应用微波烧结技术将粉体烧结成陶瓷。对样品的介电性能进行了测试,研究分析了材料的介电性能,并与传统制备工艺获得的样品进行了性能对比。结果表明:微波烧结成瓷温度和时间较传统制备工艺大大降低,分别为1 300℃和30 min,可以获得晶粒尺寸5μm以下的BST陶瓷;材料的εr变化不大,但tanδ大幅降低。     

(Bi2-xZnx)(Ti2-xNbx)O7陶瓷的结构与介电性能

研究了(Bi2-xZnx)(Ti2-xNbx)O7(0.4≤x≤1.0)陶瓷材料的结构与介电性能.X-射线衍射结果表明,该组分体系在950～1 100 ℃烧结,可得到单相立方焦绿石结构陶瓷.扫描电子显微镜观察样品形貌发现,x越大,晶粒尺寸越大.室温介电性能的测试表明,在1 MHz条件下,随x值的增大,介电常数从218下降到122,损耗为(1～4)×10-4.介电温谱测试发现,该组分体系在低温下出现明显的介电弛豫峰,峰形随x增大逐渐宽化.微波特性的测试表明,在谐振频率2～3 GHz,样品的品质因数与谐振频率之积Q×f为112～158 GHz.     

Bi4-xLaxTi3O12介电陶瓷的制备及其介电性能的研究

采用固相烧结法制备了不同掺La量、不同烧结工艺的铋层化合物 Bi4-xLaxTi3O12(x=0,0．25,0．5,0．75,1)介电陶瓷。利用宽频LCR数字电桥和XRD、 SEM分析了Bi4-xLaxTi3O12介电陶瓷的晶相和微观结构对其介电性能的影响。研究表明,1050℃烧结温度保温4h的Bi3.5La0．5Ti3O12介电陶瓷,致密性好、晶粒均匀、具有良好的综合介电性能。     

中温烧结BaTiO_3铁电-玻璃陶瓷介电性能

研究了掺杂 Nb5 、Co2 及玻璃的 Ba Ti O3陶瓷的介电性能。Nb5 、Co2 和玻璃中的 Bi3 进入 Ba Ti O3晶格形成晶芯 -晶壳结构 ,其中晶芯由铁电相 Ba Ti O3组成 ,晶壳由含 Nb5 、Co2 、Bi3 的非铁电相 Ba Ti O3组成。这些添加物的作用是使ε- T曲线变得平坦 ,tanδ减小 ,居里点移向高温。     

添加玻璃粉对Ba2Ti9O20系瓷料低温烧结的影响

采用H3BO3、ZnO、SiO2、Al2O3、Li2CO3和CaCO3等原料,通过高温熔融、淬火等工艺,获得了低熔点玻璃粉,研究了玻璃粉的熔融、力学性能、介电性能及其含量对MLCC瓷料烧结的影响。结果表明:在Ba2Ti9O20主晶相材料中加入质量分数为4%～7%的低熔点玻璃粉,有利于瓷料在910～950℃低温烧结致密,其绝缘电阻率ρ大于1013Ω·cm,tanδ为(1.2～2.0)×10–4,εr为32～38。     

前驱体法制备BaNd_2Ti_4O_(12)微波介质陶瓷的研究

以EDTA为络合剂,EG为酯化剂,得到多孔的BaNd2Ti4O12树脂前驱体,在950～1 000℃内预烧,可直接合成BaNd2Ti4O12而不出现中间相。聚合物前驱体法制备BaNd2Ti4O12在1 140～1 180℃的内可以烧结得到致密的陶瓷,较传统固相法烧结温度低200℃左右。1 140℃烧结的样品介电性能良好,εr为87.6,Qf为7 692。     

Nd_2O_3掺杂(Sr_(0.9)Ba_(0.1))La_4Ti_4O_(15)陶瓷的结构及微波性能

采用传统的固相反应法制备(Sr_(0.9)Ba_(0.1))La_4Ti_4O_(15)+x%Nd_2O_3(质量分数0≤x≤8,BSN)系微波介质陶瓷,并对其物相组成、晶体结构及微波介电性能进行分析。研究结果表明,Nd_2O_3含量的增加降低了BSN陶瓷的烧结温度,陶瓷的主晶相为SrLa_4Ti_4O_(15)相,并伴随有少量第二相La_2TiO_5的生成。在微波频率下,随着Nd_2O_3含量的增加,BSN陶瓷的介电常数及谐振频率温度系数变化小,品质因数与频率之积(Q×f)值提高,优化出掺杂4%Nd_2O_3的(Sr_(0.9)Ba_(0.1))La_4Ti_4O_(15)陶瓷具有最佳微波介电性能:εr=43.2,Q×f=42 015 GHz(6.024 GHz),τf=-9.6μ℃-1。     

[(Na0.97-xKxLi0.03)0.5Bi0.5]TiO3无铅压电陶瓷的性能研究

采用传统电子陶瓷工艺,制备了多重离子A位复合的、具有钙钛矿结构的新型压电陶瓷材料[(Na0.97-xkxLi0.03)0.5Bi0.5]TiO3(其中x为0.10,0.15,0.20和0.25),研究了该陶瓷的相结构与介电铁电性能。结果表明,随着K+含量的增加,材料的晶粒尺寸明显细化,εr也随之增加,tanδ先降低后增加,其弥散性指数均介于1.7～1.9。在x为0.25时,材料为两相共存结构,其εr峰值达到2353.22,tanδ仅为0.058,d33达到80pC/N,Ec为1.71×103V/mm,表现出优异的介电和压电性能。     

Nb_2O_5对Ba_(0.68)Sr_(0.32)Ti_(1-x)Sn_xO_3陶瓷介电性能的影响

采用传统固相法,制备了Nb2O5掺杂的Ba0.68Sr0.32Ti1–xSnxO3(BSTS)介电陶瓷,研究了Sn4+加入量和掺杂Nb2O5对材料介电性能的影响,用SEM研究了SnO2对材料微观结构的影响,当x(SnO2)为0.010,x(Nb2O5)为0.008时制得了εr为3689,tanδ为0.0006的高压低损耗陶瓷电容器瓷料,探讨了二者改性作用的机理。     

钛酸铋掺杂对BaTiO3-Nb2O5-ZnO陶瓷微结构和介电性能的影响

采用固相反应法制备了Bi4Ti3O12(BIT)掺杂的BaTiO3-Nb2O5-ZnO(BTNZ)陶瓷,研究了BIT掺杂对所制陶瓷晶体结构、烧结性能及介电性能的影响.结果表明:BIT掺杂改善了BTNZ陶瓷的烧结特性.随着BIT量的增加,四方率c/a增大,电容变化率减小.当质量分数w(BIT)为1.0%,1 230℃烧结...     

CuO-BaO掺杂对Ba(Ti0.91Zr0.09)O3介电性能的影响

采用固相反应法制备了添加1%(质量分数)CuO-BaO混合物的Ba(Ti0.91Zr0.09)O3铁电陶瓷,研究了r(Cu∶Ba)对Ba(Ti0.91Zr0.09)O3铁电陶瓷烧结特性及介电性能的影响。结果表明:随着r(Cu∶Ba)的增加,Cu开始进入晶格,Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷的密度先增加后减小,r(Cu∶Ba)为1.5时,ρ达最大值5.85g/cm3,斜方-四方相变峰出现介电弛豫现象,居里温度向低温方向移动,电滞回线呈现典型弛豫型铁电体的特征。     

(Sr_(0.5)Ba_(0.5))_(1.9)Ca_(0.1)NaNb_(5–x)TaxO_(15)陶瓷的介电性能

通过Ta掺杂改性钨青铜陶瓷(Sr0.5Ba0.5)1.9Ca0.1NaNb5–xTaxO15(x=0～0.30),分析了Ta掺杂量对其烧结性能、微观结构及介电性能的影响。陶瓷的烧结温度随x的增大略有提高。当x<0.10时,陶瓷的tC和弛豫性变化不大;当x≥0.10时,tm(1kHz)明显降低,从270℃(x=0)降低至231℃(x=0.30)。且tm随频率增加向高温移动,弛豫性明显增强。认为Ta掺杂引起其性能变化是由于Ta—O键与Nb—O键键能的差异,导致陶瓷氧八面体中心离子位移量以及A位离子有序程度的变化所致。     

Sr_(1-x)Ba_xBi_4Ti_4O_(15)铁电陶瓷性能研究

采用传统固相反应法制备了Sr1–xBaxBi4Ti4O15(x=0～1.0)铁电陶瓷,研究了Ba取代量对其烧结性能和介电性能的影响。结果表明,适量Ba取代促使陶瓷样品烧结温度由1240℃降至1130℃左右,tanδ降至20×10–4,体积电阻率ρv提高一个数量级,同时居里峰显著展宽,居里温度tC下降。当x=0.7时,在1130℃烧结6h获得的陶瓷样品综合介电性能较好:εr≈150,tanδ=53×10–4,ρv=1.7×109Ω·m,tC≈430℃。