BaTiO3烧结陶瓷的微结构及介电性能研究

以超重力反应沉淀法制得的纳米BaTiO3为初始粉体,在不同温度烧结得到BaTiO3陶瓷。分别用SEM和阻抗分析仪测试陶瓷微结构和介电性能。结果表明：陶瓷微结构尤其晶粒尺寸对陶瓷介电性能影响极大;烧结温度低于1250℃时得到细晶粒陶瓷(d=300～400nm),表现出明显的低介电常数和相变弥散的特征;烧结温度达1250℃时得到陶瓷超出细晶粒陶瓷范围,烧结温度为1300℃时,得到陶瓷晶粒尺寸为3～4μm,室温介电性能优于粗晶粒陶瓷。     

不同晶粒尺寸钛锡酸钡陶瓷的烧结及介电性能

利用溶胶包覆和高能球磨的方法,经传统的陶瓷工艺,得到相对密度在95%以上,晶粒尺寸在0.36~23μm之间的Ba(Ti0.9Sn0.1)O3钛锡酸钡陶瓷。发现用溶胶包覆粉体的方法,可以阻止烧结过程中晶粒的异常长大,并且降低陶瓷的烧结温度。对样品介电性能进行了研究,发现随着晶粒尺寸的减小,Ba(Ti0.9Sn0.1)O3陶瓷表现出相对介电常数峰值对应的温度(tm)向低温方向移动,相变弥散程度增加,室温(25℃)相对介电常数先增大后减小的规律。     

溶胶包覆对BaTiO3陶瓷晶粒尺寸的影响

采用溶胶–凝胶技术制备BaTiO3溶胶,然后把该溶胶与晶粒尺寸为100nm的水热法BaTiO3粉体混合在一起,形成了同组成溶胶对同组成粉体的包覆。结果表明:溶胶的掺入降低了试样的烧结温度,包覆能抑制晶粒长大,试样致密成分均一。最终试样晶粒尺寸由包覆前的2~5μm,减小到包覆后的0.4~1μm,而且试样较致密,其密度基本在理论密度的95%以上。     

显微结构对BaTiO3陶瓷电热性能的影响

该文研究了显微结构对BaTiO3陶瓷电热特性与击穿电场的影响.采用固相反应法制备BaTiO3粉体,经干压结合冷等静压工艺成型后,在不同温度下烧结成陶瓷样品.随烧结温度提高,陶瓷晶粒长大、结构更致密,由此导致极化强度与电热效应绝热变温明显提高,但击穿电场下降.等静压工艺可进一步提升瓷体致密度并促进晶粒长大,使电热效应提升.     

电泳法制备钛酸钡薄膜

以钛酸丁酯、冰醋酸、醋酸钡为原料,利用溶胶水解法制备了钛酸钡(BaTiO3)的纳米粉体。该粉体按传统的陶瓷工艺进行烧结后,瓷体中存在大量细小的晶粒,由于晶粒的尺寸效应,介电常数低于普通的BaTiO3陶瓷,同时损耗较小,温度特性也更为平坦。利用乙酰丙酮和乙醇的混合溶液作分散剂,BaTiO3纳米粉体可生成稳定的悬浮液。在电场的作用下,悬浮的BaTiO3微粒可有效地沉积到电极极板而形成BaTiO3薄膜。该膜层经烧结后晶粒细小均匀,膜层发育良好。     

气相法对BaTiO3陶瓷扩渗Gd元素及其电性能研究

采用气相法对BaTiO3 陶瓷扩渗Gd元素 ,使BaTiO3 陶瓷的导电性发生了显著变化 ,其室温电阻率从 4 .0× 10 12 Ω·m下降为 2 .76× 10 3 Ω·m ,而且随着频率增大和温度升高 ,交流电导逐渐增大 ,BaTiO3 陶瓷的导电性更强。Gd扩渗后BaTiO3 陶瓷的晶粒电阻随着温度的变化 ,呈现NTCR效应 ,而晶界电阻随着温度的变化 ,呈现PTCR效应 ,且晶界电阻远远大于晶粒电阻 ,说明该材料的PTCR效应是由晶界效应引起的。Gd扩渗使BaTiO3 陶瓷的介电常数显著降低 ,且随频率的增大而逐渐减小 ,介电常数随温度的变化呈PTC效应 ,并使BaTiO3 陶瓷的居里温度升高为 130 .6°C。     

烧结温度对Zn-Nb共掺Ba(Zr0.1Ti0.9)O3陶瓷微结构与介电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Y5V型Zn、Nb共掺杂Ba(Zr0.1Ti0.9)O3陶瓷,通过 XRD、SEM 等分析检测手段对样品进行表征。研究了烧结温度对陶瓷相组成、微观结构、介电性能及介电弛豫的影响。结果表明：样品为单一的四方相钙钛矿结构,随着烧结温度的增加,陶瓷晶粒尺寸与介电常数增大,弥散相变系数（γ）先增加后减小。当陶瓷的烧结温度为1 280 ℃时,陶瓷的平均晶粒尺寸约为3 ?m、密度（6.034 6 g/cm3）与γ（1.909 2）达到最大值,室温相对介电常数（εr）和介电损耗（tanδ）分别为14 849和0.37%。     

BaTiO3-Yb2O3-MgO系陶瓷居里点移动机理研究

通过在BaTiO3陶瓷中单独添加Yb2O3或复合添加MgO/Yb2O3,研究了不同含量Yb3 掺杂对Ba-TiO3陶瓷居里点的影响。研究表明,在BaTiO3陶瓷中单独添加Yb3 使陶瓷介电常数减小,介电常数温度特性改善,但不会影响居里温度。而同时添加Mg2 与Yb3 时,BaTiO3陶瓷的温度特性能满足X8R(-55~150℃,电容变化率ΔC/C≤±15%,)标准,且系统的居里点随Yb3 含量增大而升高,掺入Yb3 每增加1%(摩尔比)使居里点提高2℃。研究认为,BaTiO3居里点向高温方向移动是由于在具有壳-芯结构BaTiO3陶瓷中,Yb3 取代Ti4 使晶粒壳晶胞体积增大,对晶粒芯产生张应力所致。     

掺杂对宽带激光烧结BaTiO3陶瓷组织与性能的影响

为了获得组织与性能优良的BaTiO3陶瓷,采用宽带激光烧结技术制备了掺杂碱金属离子(Ca2+)和稀土元素离子(Y3+)的BaTiO3陶瓷.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热分析(TGDTA)、TR-8401振簧式静电计对BaTiO3陶瓷进行了组织与性能表征.实验结果表明,Ca2+的掺杂抑制了陶瓷晶粒长大,改善了BaTiO3的温度稳定性,防止六方相的生成,提高BaTiO3的居里点;Y3+的掺杂使BaTiO3陶瓷组织致密,降低了BaTiO3陶瓷的室温电阻率并使BaTiO3半导体化.     

(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3-(Ba_(0.85)Ca_(0.15))TiO_3无铅压电陶瓷的结构与性能

采用流延叠层成型工艺制备了(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-5%(Ba0.85Ca0.15)TiO3(BCZT-5%BCT)无铅压电陶瓷,研究了BCZT-5%BCT陶瓷的微观组织结构对电性能的影响规律,研究表明,BCZT-5%BCT陶瓷的晶粒尺寸对其压电、介电与铁电性能影响显著,在1 500℃下烧结时,BCZT-5%BCT陶瓷的晶粒尺寸随烧结保温时间的增加呈现先增大后减小的趋势,烧结保温时间为8h的样品中晶粒尺寸最大,此时BCZT-5%BCT陶瓷的压电与铁电性能最优,即压电常数(d33)约为218pC/N,剩余极化强度2Pr约为30.48μC/cm2,介电常数(εr)约为1 617,介电损耗(tanδ)约为0.037,居里温度(TC)约为90.6℃。     

Bi掺杂BaTiO_3基PTC陶瓷的制备、微结构和电性能

采用液相掺杂及低温固相反应法制备了Bi掺杂BaTiO3纳米晶体,然后经烧结制得了Bi掺杂BaTiO3基PTC陶瓷。分析了所制Bi掺杂BaTiO3晶体的物相、晶粒大小及微结构,研究了烧结条件对所制PTC陶瓷电性能的影响。结果表明:Bi掺杂BaTiO3晶体在常温下为立方晶系,颗粒基本呈球形且大小均匀,粒径约为60 nm;在烧结温度为1 330℃、保温时间为20 min条件下所制PTC陶瓷性能最佳:室温电阻为26.29,升阻比为3.585×104。     

施主掺杂对BaTiO_3陶瓷性能的影响

研究了在 Ba Ti O3陶瓷中添加不同浓度的施主杂质在 H2 气氛中烧结后的实验结果 ,对所得的结果进行了分析 ,结果表明 :它们具有相近的平均晶粒直径 ,在大气中氧化后 ,仍然具有典型的 U形电阻率 -施主掺杂浓度曲线。这与传统理论不完全一致。文章就晶粒尺寸随氧分压的变化关系提出了新的见解     

钛酸铋钠基无铅压电陶瓷晶粒生长机制的研究

应用晶粒生长动力学唯象理论研究籽晶模板对0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06 BaTiO3无铅压电织构陶瓷中等轴晶生长的影响规律,确定了等轴晶生长动力学指数和激活能,探讨了籽晶含量对无铅压电织构陶瓷等轴晶生长的作用机理。实验结果表明,当Bi2.5Na3.5Nb5O18的质量分数低于10%时,主要是界面反应控制机制;质量分数增加到15%时,以晶格扩散机制为主;质量分数增加到20%时,由晶格扩散机制转化为以晶界扩散机制为主;当其质量分数大于20%时,以界面反应机制为主。     

施主掺杂对BaTiO3陶瓷性能的影响

研究了在BaTiO3陶瓷中添加不同浓度的施主杂质在H2气氛中烧结后的实验结果，对所得的结果进行了分析，结果表明：它们具有相近的平均晶粒直径，在大气中氧化后，仍然具有典型的U形电阻率-施主掺杂浓度曲线，这与传统理论不完全一致，文章就晶粒尺寸随氧分压的变化提出了新的见解。     

中温烧结BaTiO3基瓷的非均匀结构对εr－T特性的影响

含低熔物Ｂｉ２Ｏ３·ｎＴｉＯ２及ＰｂＯ－Ｂ２Ｏ３的ＢａＴｉＯ３基中温烧结瓷料，通过改性物Ｌａ、Ｎｂ等在固－液相烧结过程中溶－析和缺位补偿固溶，主晶相ＢａＴｉＯ３晶粒形成核－壳结构，并存在玻璃相。这种非均匀结构对铁电相的制约作用，引起瓷料的εｒ－Ｔ特性的改变     

CBS掺杂对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

研究了钙硼硅(CBS)微晶玻璃掺杂BaTiO3(BT)-Nb2O5-ZnO系统的微结构和介电性能,并用掺杂后晶粒壳与晶粒芯体积分数的变化规律分析了其改性机理。对比SEM照片得出,不同含量CBS掺杂BT的室温εr与掺杂后BT陶瓷的晶粒生长情况以及玻璃相的多少和分布密切相关。经优化配方和工艺后,在空气中于1150℃烧成的BaTiO3陶瓷材料的主要性能指标达到:εr25℃>1350,tgδ≤1.0×10-2,ρ≥1011?·cm,最大电容量变化率不超过±10%(-55～+150℃),适于制备中温烧结X8R多层陶瓷电容器。     

K0.5Na0.5NbO3掺杂对BaTiO3陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备了(K0.5Na0.5)NbO3(KNN)-BaTiO3陶瓷.借助XRD、SEM和阻抗分析仪研究了KNN掺杂对BaTiO3陶瓷微观结构及介电性能的影响.结果表明:掺杂KNN的BaTiO3陶瓷均呈现出单一钙钛矿结构.KNN掺杂能够促进BaTiO3陶瓷的烧结并提高其致密度.随KNN掺杂量(摩尔分数)的增加...     

钛酸钡陶瓷补偿缺陷分析

:研究了施主杂质 Nb的含量 ,x (Nb)在 1.0 %～ 7.0 %范围变化时对 Ba Ti O3半导陶瓷的晶粒尺寸、铁电相变和电特性的影响 ,x (Nb)在 4.0 %左右时观察到了掺杂效应的转变。阻抗行为揭示出高、低施主含量样品在晶粒边界和晶粒体内载流子导电的激发能不同 ,可由随施主含量增加 ,从纯钡空位到晶界处钡空位和晶粒内部钛空位相结合的补偿缺陷模式的转变来解释。