利用微弧氧化法制备四方相BaTiO3薄膜的结构特征及铁电性能

利用微弧氧化技术在钛衬底上直接制备了四方相钛酸钡铁电薄膜.利用X射线(XRD)、HP4192A阻抗分析仪和铁电测试系统(FTS)等手段对薄膜样品的相结构、介电和铁电性能进行了研究.结果表明,工艺参数为Ba(OH)2浓度为0.5mol/L,电流密度为150mA/cm2,温度为57℃,反应时间5～20min的薄膜主要要由四方相BaTiO3构成.在微弧氧化过程中,弧点的连续移动是形成四方相BaTiO3的主要原因.此工艺参数下薄膜的剩余极化值为0.271和-4.62μC/cm2(Pr),与其对应的矫顽场强度分别为20和-2.8kV/cm(Ec).该薄膜具有良好的铁电性能.     

镁合金微弧氧化膜相组成及结构分析

为了解镁合金微弧氧化膜的耐蚀性能,研究了其截面不同位置的组织结构及元素分布.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)等测试手段,对镁合金微弧氧化膜层的形貌、结构、相组成及元素分布的特点进行了系统分析.结果表明:膜层表面分布着大量均匀的放电微孔;截面致密层厚度占膜层总厚度的60%以上;XRD图谱显示陶瓷层主要由Mg2SiO4和MgO组成;由电能谱面分析可知过渡层n(Mgo):n(Mg2SiO4)=5:1,致密层n(Mgo):n(Mg2SiO4)=1:1;线性扫描测试结果显示从基体到膜层外表面,Mg元素的含量逐渐降低,O与Si元素的分布相似,均呈先增大后减小的趋势,P含量则基本保持不变.     

微弧氧化法制备BaTiO3薄膜的微观结构分析

利用X射线衍射仪、透射电镜和能谱仪(EDS)等对采用微弧氧化技术在钛衬底上制备的钛酸钡铁电薄膜的微观结构进行了分析。结果表明,Ba(OH)2浓度为0.2 mol/L、电流密度为5A/cm2、电源频率为250 Hz、微弧氧化时间为30 min制备的薄膜以六方相、四方相的BaTiO3和非晶相为主;经过1200℃退火8 h后,薄膜中的BaTiO3以四方相为主,非晶相消失,但部分六方相仍然保留。     

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...     

细晶粒BaTiO3陶瓷介电性能的频谱效应

本文研究了细晶粒纯BaTiO3陶瓷的介电性能与频率的关系,发现陶瓷的介电常数随测量频率有明显变化,细晶粒陶瓷的介电常数随测量频率减小缓慢增加,而常规材料呈明显的上升趋势.细晶粒材料在低频范围的频率稳定性远高于常规材料,并且陶瓷的共振频率随着晶粒尺寸的减小而降低.文章从微观结构与极化机理方面解释了出现这种现象的原因.     

Cu含量对BaTiO3/Cu复相陶瓷材料介电性能的影响

用传统固相法制备了(1-x)BaTiO3/xCu(x=5 wt%,10 wt%,15 wt%,20 wt%,25 wt%,30 wt%)复相陶瓷,研究了Cu含量对复相陶瓷材料的显微结构、渗流阈值及介电性能的影响.研究结果表明:BaTiO3/Cu复相陶瓷材料的电阻率随着铜含量的增加而下降,且在渗流阈值(x=25wt%)附近呈现非线性的下降趋势,复合材料从绝缘体逐渐变为导体.室温下1 kHz当Cu含量达到x=30wt%时复相陶瓷的介电常数为~9000,这是由于在导体和绝缘体的相界面处积累大量的空间电荷,并由此产生界面极化,导致介电常数的显著增大,且随着导体含量的增加,这种界面效应更加明显.复相陶瓷的介电损耗随着铜含量的增加而增大,但随着频率的升高,由于空间电荷的减少又会使损耗呈现下降的趋势.在25~115℃的温度范围内,复相陶瓷温度系数小于5%,具有很高的介电常数温度稳定性.     

弛豫铁电陶瓷有序-无序结构对其相组成和介电性能的影响

简要介绍了弛豫铁电陶瓷的有序－无离结构及其对材料相组成和介电性能的影响。     

铌、钴掺杂BaTiO3及表面改性对BaTiO3/PVDF复合材料介电性能的影响

采用铌、钴氧化物共掺杂钛酸钡(BaTiO_3,BT)制备铌钴钛酸钡(BTNC)粉体,采用硅烷偶联剂KH550对BTNC进行表面改性,制得改性铌钴钛酸钡(R-BTNC)粉体,再采用溶液共混法与聚偏氟乙烯(PVDF)制得BTNC/PVDF复合材料,并对复合材料进行了表征。研究结果表明,KH550能有效地改善填料在基体中的分散性和相容性,BTNC的加入使得PVDF中具有极化效应的β相增加,在10~2 Hz,R-BTNC用量为50%(体积分数)条件下,制得的R-BTNC/PVDF复合材料的介电常数为79.4,介电损耗为0.0520。     

氧化气氛热处理对BaTiO3热敏电阻电性能的影响

对常阻值小于标移阻值ＰＴＣＲ热敏电阻在氧化气氛中（氧分压１ｇＰＯ２＝－０．３３５７￣－０．４９１４）于６００℃、８００℃、９００℃分别处理２ｈ、４ｈ、６ｈ,对处理的热敏电阻电性能及老化特性进行了研究。结果表明,在满足产品电性能要求的前提下,氧化气氛热处理在一定程度上可以调整ＰＴＣＲ热敏电阻的常温阻值,提高产品的合格度。     

脉冲频率对纯钛微弧氧化膜生长特性的影响

在Na₂CO₃-Na₂SiO₃电解液中, 利用微弧氧化技术在纯钛试样表面制备了氧化膜, 并研究了脉冲频率(500～8000Hz)对膜层生长、相组成及表面形貌的影响. 结果表明: 当脉冲频率<2000Hz时, 膜层的生长速率随频率增加迅速减小, 当>4000Hz时, 其生长速率几乎和频率无关. 微弧氧化膜主要由锐钛矿和金红石相TiO₂及少量不饱和氧化物TiO_2-x(0.022的相对含量与频率无关, 而TiO_2-x随频率的增加而逐渐减少. 氧化膜表面多孔, 随着频率的增加, 膜表面的粗糙度和微孔尺寸逐渐减小, 而微孔的密度逐渐增加.     

Mn-Mg共掺杂对钛酸锶钡薄膜介电性能的影响

用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO ₂/Si衬底上制备了系列Mn-Mg共掺杂的钛酸锶钡(Ba _0.25 Sr _0.75 TiO ₃)薄膜. X射线衍射以及场发射扫描电镜分析表明: 薄膜为钙钛矿结构且无杂相生成, 薄膜表面晶粒均匀、无裂纹. 测试了不同浓度掺杂薄膜的介电性能, 掺杂浓度为1mol% 时, 薄膜的介电常数、损耗、可调性和漏电流密度分别为200、0.010、38%、1×10^-5 A/cm ². 性能改善后的薄膜材料可以用来制作微波可调器件.     

La Doping Effect on the Dielectric Property of Barium Strontium Titanate Glass – Ceramics

Ferroelectric barium strontium titanate(BST) glasse ceramics doped with different content of La2O3 were prepared via the melt-quenching technique followed by controlled crystallization. The microstructures of crystallized samples were examined by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Dielectric properties were also investigated. The aliovalent substitution of Ba by La induced dispersion of semiconducting BaxSr1-x TiO3 crystallites sealed in a glassy silicate matrix, which increased the εr and loss tangent values of the BST glasse ceramic. The experimental results indicate that aliovalent substitution is an effective method to process glasse ceramics with better dielectric properties.     

钛酸锶钡(BST)薄膜的介电性能机理研究进展

钛酸锶钡 (BST)薄膜是一种重要的铁电薄膜 ,应用广泛 ,是高新技术研究的前沿和热点之一。简要介绍BST薄膜的制备方法和应用 ,重点讨论BST薄膜的极化、电压非线性、漏电流的机理、表征及影响因素 ,并综述了铁电薄膜的疲劳机制和消除疲劳措施等方面的研究进展 ,提出了研究中需要解决的一些问题     

掺锰钛酸钡PTC陶瓷复合材料介电特性的研究

应用标准的陶瓷制备工艺制备掺锰钛酸钡ＰＴＣ陶瓷复合材料，在不同电场频率下测试样品的相对介电常数－温度特性，发现当温度高于居里点后，开始不同掺锰浓度样品的相对介电常数随温升级慢变化，到达某特殊温度时，出现异常跃升；异常跃升的起始温度依赖于掺杂浓度和测试电场频率，其峰值随测试电场频率的降低而增大。通过分析相关的物理过程应用离子极化理论对测试结果进行讨论。     

负脉冲对铝合金微弧氧化膜耐蚀性影响的研究

利用自行研制的100kW微弧氧化设备对LY12铝合金进行微弧氧化表面处理.采用IM6e电化学工作站测试了负脉冲个数分别为0,2,4,8时,微弧氧化LY12铝合金在5%NaCl溶液中的极化曲线,并对极化曲线的塔费尔斜率分析.研究表明,微弧氧化30 min后,陶瓷层厚度由不加负脉冲时的56μm减小到施加8个负脉冲时的31μm.随负脉冲个数增多,陶瓷层的生长时间变短,溶解时间变长,陶瓷层厚度减薄.加载负脉冲可使LY12铝合金微弧氧化陶瓷层的腐蚀电流降为原来的1/10,耐蚀性大幅度增加.负脉冲为4个时制备陶瓷层的腐蚀电流最小,仅为10.3μA,腐蚀速度最低,耐蚀性最好.     

磷掺杂钛酸钡陶瓷烧结过程及介电性能的研究

本文研究了掺杂微量元素磷对钛酸钡陶瓷烧结过程、结构及介电性能的影响。在湿化学法合成的高纯钛酸钡超细粉中，加入0．4atm％的二异丙基亚磷酸酯（P2O5的质量分数为0．14％），不加粘合剂直接压片成型，于1150－1350℃条件下无压烧结。用SEM，TMA，XRD及低频阻抗分析仪，测试样品的烧结性能、微观形貌、晶体结构和介电性能。结果表明：由于磷的加入，晶粒边界形成BaO-TiO2-P2O5三元系液相烧结，在较长的温度下即形成致密的陶瓷，1200℃保温2h的样品致密度达到理论密度的96％：1150～1200℃烧成的陶瓷，其室温介电常数高达6100－5500；居里温度随烧结温度的降低略有下降。因此，微量磷元素的掺杂有助于改善钛酸钡陶瓷的烧结过程和提高介电性能。     

微等离子体氧化法制备钛酸钡陶瓷膜

用微等离子体氧化法制备出纯相的BaTiO3陶瓷膜，对所得的陶瓷膜进行XRD和EPMA分析，结果表明，膜层中钡钛两种元素分布均匀，无浓度梯度变化。结合实验现象和测试结果，探讨了浓度和电流密度对陶瓷膜的影响，并提出了BaTiO3陶瓷成膜过程中的可能反应机制过程。     

电解液对铝微弧氧化膜相结构及性能的影响

在Na2SiO3和NaAlO2两种电解液体系中用微孤氧化法制得铝氧化膜.采用扫描电镜、X射线衍射和电化学分析等对铝氧化陶瓷膜的表面形貌、相结构及耐蚀性进行了分析研究,结果表明:两种体系下生成的氧化膜均由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,Na2SiO3体系下形成的氧化膜中α-Al2O3相的含量更多;陶瓷膜表面有大量的类似火山口的等离子放电产物和明显的放电通道,Na2SiO3电解液中形成的氧化膜放电通道闭合得较好;由恒电位极化可以看出微弧氧化陶瓷膜具有良好的耐蚀性,Na2SiO3体系下生成的氧化膜耐腐蚀性能更好一些.     

掺镍对钛酸钡陶瓷结构及介电性能的影响

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备均匀掺镍钛酸钡纳米晶粉体及其陶瓷.通过XRD和SEM对掺镍钛酸钡粉体及陶瓷进行表征,并测定陶瓷的介电性能,主要研究掺镍量对钛酸钡陶瓷的相组成、显微组织和介电性能的影响.结果表明:采用Sol-gel法制得掺镍钛酸钡基纳米晶立方相粉体(25nm),经烧结后可得到四方相钛酸钡.氧化镍在钛酸钡陶瓷中的溶解限约为0.9 at.%(约为固相掺杂时的2倍);掺镍量低于此溶解限时,随着掺镍量的增大,陶瓷晶粒的长大趋势受到抑制,陶瓷的居里温度降低;当掺镍量高于此溶解限时,陶瓷晶粒长大,陶瓷的居里温度保持在85℃;随掺镍量的增加,陶瓷最大介电常数εm呈先增大后减小的趋势.     

低烧钛酸钡基介电陶瓷的研究进展

低温烧结的BaTiO3基介电陶瓷具有降低能耗,抑制晶粒过度生长以及适合制造贱金属内电极多层陶瓷电容器等优点。本文综述添加助烧剂、高活性纳米粉体和烧结方法的改进等对钛酸钡基陶瓷烧结温度及其性能的影响。重点介绍了助烧剂的作用机制、分类和添加方式,并对其发展方向进行了展望。