Li_3(Mg_(0.95)Co_(0.05))_2SbO_6陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相反应法制备Li_3(Mg_(0.95)Co_(0.05))_2SbO_6微波介质陶瓷。研究部分Co~(2+)离子取代Mg~(2+)离子对Li_3(Mg_(0.95)Co_(0.05))2SbO_6陶瓷烧结特性、物相组成、显微组织和微波介电性能的影响。采用XRD、SEM及矢量网络分析仪对材料晶体结构、显微组织和微波介电性能进行表征。XRD结果表明样品主相为岩盐结构Li_3(Mg_(0.95)Co_(0.05))_2SbO_6相。实验结果表明,随着烧结温度升高,样品密度和εr值逐渐增加,Q×f值先增大后减小,τf值在-11.3~-8.1ppm/℃范围内波动。部分Co~(2+)离子取代Mg~(2+)离子能有效改善Li_3Mg_2SbO_6基陶瓷烧结特性和微波介电性能。1 175℃、5h烧结Li_3(Mg_(0.95)Co_(0.05))_2SbO_6陶瓷具有最佳微波介电性能,且对应参数分别为ε_r=9.2、Q×f=49 804GHz、τ_f=-11.3ppm/℃。     

0.6 Cax Sr1-x TiO3-0.4 LaAlO3(x=0.6～0.9)微波介电陶瓷的微观结构及介电性能研究

采用固相反应法制备0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.6～0.9)微波介质陶瓷,通过DSC确定了Ca_xSr_(1-x)TiO_3(x=0.6～0.9)和LaAlO_3的预烧温度,结果表明在1 150℃保温4 h可得到纯Ca_xSr_(1-x)TiO_3相,在1 250℃保温4 h可得到纯LaAlO_3相,将Ca_xSr_(1-x)TiO_3与LaAlO_3按化学计量式0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.6～0.9)称料并二次球磨,在1 400℃、1 450℃、1 500℃下进行煅烧。通过XRD、白光干涉仪和矢量网络分析仪研究了四组陶瓷样品的微观组织形貌和介电性能,其结果显示:当0.6Ca_xSr_(1-x)TiO_3-0.4LaAlO_3(x=0.90)时,烧结温度为1 450℃并保温4 h可以制备出烧结致密,结构均一的单相陶瓷样品,并展示出优异的介电性能;ε_r=40,Q×f=25 295 GHz,τ_f=16 ppm/℃。     

(1-x)Mg_2TiO_4-xSrTiO_3陶瓷的物相组成、显微结构以及微波介电性能

采用固相反应法制备了(1-x)Mg_2TiO_4-xSrTiO_3(w(x)=4%,6%,8%,10%)微波介质陶瓷,研究了不同SrTiO_3添加量以及烧结温度对该陶瓷体系的物相组成、显微结构以及微波介电性能的影响。XRD分析结果表明,所有陶瓷样品为两相共存,没有第二相的存在。SrTiO_3的添加能够促进Mg2TiO4陶瓷的烧结,同时陶瓷在1 375~1 425℃范围内均表现出较高的致密度。当x=0.08,烧结温度为1 400℃,保温4h时,陶瓷具有优良的微波介电性能,εr=17.1,Q×f=65 130GHz,τf=-9.8ppm/℃。     

(1-x)Ca_5Zn_4(VO_4)_6-xCa_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相法制备(1-x)Ca5Zn4(VO4)6-xCa0.8Sr0.2TiO3(0.5≤x≤0.8)系陶瓷,并研究其烧结特性、晶相组成、显微组织和微波介电性能变化规律。用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析陶瓷的晶相组成和显微组织,采用闭腔法测量其微波介电性能。研究表明,随着Ca0.8Sr0.2TiO3含量增加,陶瓷的εr和τf值逐渐增大,而Q×f值逐渐减小。875℃/5h烧结0.3Ca5Zn4(VO4)6-0.7Ca0.8Sr0.2TiO3名义陶瓷具有最佳微波介电性能,即εr=13.5,Q×f=12 800GHz,τf=3ppm/℃。     

Sr_(1-x)(YK)_(0.25x)Ba_(0.5x)Bi_4Ti_4O_(15)陶瓷的制备及其介电性研究

为研究铋层状钙钛矿结构(Aurivillius相)铁电陶瓷居里温度(Tc)及介电性能,采用传统固相反应法在1 100℃烧结5 h制备了不同价态元素K~+、Ba~(2+)、Y~(3+)协同置换A位Sr元素的Sr_(1-x)(YK)_(0.25x)Ba_(0.5x)Bi_4Ti_4O_(15)陶瓷,利用X射线衍射仪表征不同置换量陶瓷的物相,结果表明制备的陶瓷均为Aurivillius相,无杂相产生。采用精密阻抗分析仪测量了陶瓷在不同频率下的介电温谱,结果表明,所有陶瓷样品均表现出铁电相变,随替换量增多,陶瓷的居里温度T_c由518.2℃降低到514.5℃,T_c处的介电常数极大值由2 350下降到2 000。研究结果表明,表征结构失稳性的容忍因子参数对Sr_(1-x)(YK)_(0.25x)Ba_(0.5x)Bi_4Ti_4O_(15)陶瓷铁电相变有重要影响。     

不同Zr/Ti比对Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3陶瓷微观结构及性能的影响

采用固相烧结法制备了不同组分Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3(x=0.8、0.7、0.48、0.3、0.2)陶瓷。分别采用TG/DSC分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和阻抗分析仪LCR分析了粉体的热分解温度;表征了PZT压电陶瓷的微观结构与形貌;并讨论了不同Zr/Ti比对PZT陶瓷的介电性能的影响。结果表明:Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3(x=0.8、0.7、0.48、0.3、0.2)陶瓷靶材在850℃预烧2 h后,得到了PZT主晶相成相明显的粉末。在1 050℃烧结8 h得到了晶界清晰、晶粒尺寸分布较均匀、较致密、具有纯的钙钛矿结构的PZT陶瓷。不同Zr/Ti比对PZT陶瓷的微观结构和性能有重要影响,测试了不同组分PZT陶瓷在1 kHz处的介电常数值,得出当x=0.48时,PZT陶瓷介电常数表现最佳,介电损耗最小,ε=534,tan δ=0.04。     

非化学计量(La_(0.6)Sr_(0.4))_xCo_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)阴极材料的制备与性能

采用溶胶凝胶法制备(La_(0.6)Sr_(0.4))_xCo_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)(x=0.95,0.97,1.00,1.03,1.05)系列阴极材料。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构和微观形貌进行表征,交流阻抗谱(EIS)测试样品的导电性能。结果表明,样品经750℃烧结3h形成斜方钙钛矿结构,A位非化学计量可明显降低阴极的极化电阻。在700℃时,x=1.05的样品界面极化电阻为0.086 3Ω·cm2,相比x=1.00的样品降低了50%,(La_(0.6)Sr_(0.4))_xCo_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)材料是一种电化学性能较为优良的中温固体氧化物燃料电池阴极材料。     

Ba_(0.8)Mg_(0.2)V_2O_6陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相反应法制备Ba_(0.8)Mg_(0.2)V_2O_6陶瓷,研究部分Mg~(2+)离子取代Ba~(2+)离子对Ba_(0.8)Mg_(0.2)V_2O_6陶瓷烧结特性、晶体结构、显微组织和微波介电性能的影响。采用XRD、SEM及矢量网络分析仪对其晶体结构、显微组织和微波介电性能进行表征。XRD结果显示样品主相为正交结构BaV_2O_6相。微波介电性能实验结果表明,随着烧结温度升高,样品ε_r和Q×f值均先增加后降低;部分Mg~(2+)离子取代Ba~(2+)离子能有效调节BaV_2O_6基陶瓷τf值。当500℃、5h烧结Ba_(0.8)Mg_(0.2)V_2O_6时,具有最佳微波介电性能。     

(Ba,Eu)TiO_3细晶粒陶瓷制备中的影响因素

采用冷压陶瓷技术,分别在1 400℃和1 300℃制备了具有四方结构的(Ba_(1-x)Eu_x)TiO_3和(Ba_(1-x)Eu_x)Ti_(1-x/8)O_3陶瓷.应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究Eu含量、Ti空位缺陷和陶瓷化烧结温度的变化对制备(Ba,Eu)TiO_3细晶粒陶瓷的影响因素.结果表明:当x=0.05时,1 300℃制备的(Ba_(1-x)Eu_x)Ti_(1-x/8)O_3陶瓷细化到平均晶粒尺寸小于1μm,1 400℃制备的(Ba_(1-x)Eu_x)TiO_3陶瓷却畸变生长到5μm.而x=0.03时,(Ba_(1-x)Eu_x)TiO_3陶瓷仍能细化到1μm.说明较高的陶瓷化烧结温度并不是晶粒生长的主要原因,Ti空位的存在起到抑制晶粒生长的作用.x≥0.07时,(Ba_(1-x)Eu_x)TiO_3陶瓷为大于5μm的粗晶粒陶瓷,说明Eu含量的继续增加不能抑制晶粒生长.     

BaTiO_3-Bi(Ni_(2/3)Nb_(1/3))O_3弛豫铁电陶瓷结构、介电与储能性能研究

采用固相法制备(1-x)BaTiO_3-xBi(Ni_(2/3)Nb_(1/3))O_3(x=3,5,7,10,15,20mol%)(简称BTBNN)弛豫铁电陶瓷,研究了BTBNN陶瓷的结构、介电性能和铁电性能.研究结果表明,Bi(Ni2/3Nb1/3)O3(简称BNN)可以有效降低BaTiO3陶瓷的烧结温度.XRD表明BTBNN陶瓷的晶体结构随BNN含量的增加从四方相转变为伪立方的钙钛矿结构.介电温谱结果表明BTBNN陶瓷表现出弛豫铁电陶瓷的特征,最大介电常数εm随BNN含量增加逐渐减小,而最大介电常数对应的温度Tm呈现先减小后增加的趋势.当x=20mol%时,BTBNN陶瓷获得250kV/cm的击穿电场和2.03J/cm3的可释放能量密度.     

低介Ba(Al0.98Co0.02)2Si2O8-Ba5Si8O21基LTCC微波介质陶瓷的研究

采用传统固相反应法,按摩尔比合成0.7Ba(Al_0.98Co_0.02)₂Si₂O₈?0.3Ba₅Si₈O₂₁(BACS-BS)基陶瓷,分析Li₂O-B₂O₃(1wt%)(L-B)烧结助剂对其烧结特性、相组成和微波介电性能的影响,探讨0.7BACS-0.3BS+1wt%(L-B)陶瓷理论与实验介电常数(ε_r)的差异。结果表明:添加1wt%(L-B)烧结助剂能有效降低0.7BACS-0.3BS基陶瓷的烧结温度(950 ℃),但严重影响其微波介电性能;在950℃烧结的0.7Ba(Al_0.98Co_0.02)₂Si₂O₈-0.3Ba₅Si₈O₂₁+1wt%(Li₂O-B₂O₃)陶瓷具有较好的微波介电性能,其ε_r=7.56, Q×f=13 976 GHz, τ_f=?6.32 ppm/℃;0.7BACS-0.3BS+1wt%(L-B)复合陶瓷与Ag电极有很好的化学相容性,这为其在LTCC技术的应用奠定了良好的基础。     

热处理工艺对Ca0.7Ti0.7La0.3Al0.3O3陶瓷微观组织形貌及微波介电性能的影响研究

本文通过传统固相反应法制备了Ca0.7 Ti0.7 La0.3 Al0.3 O3(CTLA)陶瓷,研究了不同烧结气氛对Ca0.7 Ti0.7 La0.3 Al0.3 O3(CTLA)陶瓷的致密度、晶体结构、显微组织形貌和微波介电性能的影响.烧结气氛分别为:1)空气;2)N2气氛下,氧分压:0.01 ppm;3)N2气氛...     

液相烧结对Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备了添加1wt%CuO-BaO混合物的Ba(Ti0.91Zr0.09)O3铁电陶瓷,借助XRD、SEM、Agilent4284测试仪,讨论了加入CuO-BaO混合物对Ba(Ti0.91Zr0.09)O3铁电陶瓷的烧结温度、相结构、显微组织及介电性能的影响.结果表明:添加1wt%CuO-BaO混合物,能有效降低Ba(Ti0.91Zr0.09)O3的烧结温度,室温介电常数高,介电损耗小.在1MHZ下εTl=3 150,tgδ=0.06,并且伴有介电弛豫现象.     

(Ba_(1-y)Ce_y)(Ti_(1-x-y/4)Ce_x)O_3陶瓷的介电性能

固相反应制备(Ba_(1-y)Ce_y)(Ti_(1-x-y/4)Ce_x)O_3(y=0.03;x=0.01,0.03,0.05)陶瓷.仅在x=0.05(BCTC5)时形成具有立方结构的单相固溶体.通过XRD、SEM、RS以及介电测试研究了(Ba1-yCey)(Ti1-x-y/4Cex)O3陶瓷的结构和介电性能.BCTC5显示不均匀晶粒组成,具有立方结构,Ce掺杂后主要以Ba位Ce~(3+)和Ti位Ce~(4+)存在.两性的Ce~(3+)/Ce~(4+)能在BaTiO_3(TC=125℃)居里点引发原位扩散相变.     

(1-x)SrZnP_2O_7-xSr_2P_2O_7(0.2≤x≤0.8)陶瓷微波介电性能研究!

采用固相反应法制备了复相体系(1-x)SrZnP2O7-xSr2P2O7陶瓷,研究了该体系的相组成、晶体结构对微波介电性能的影响。研究结果表明,在比例系数x从0.2到0.8的范围内所获得的材料只含有SrZnP2O7和Sr2P2O7两种晶体相,并且当烧结温度合适时所有复相比例的材料均可获得较高的烧结密度。烧结温度的升高会使材料的相对密度和介电常数均有所上升;而随着x值的增大,体系中的Sr2P2O7相含量也逐渐升高,在同样的烧结温度下则伴随着品质因子Q×f值的下降和频率温度系数τf值的上升。在复合比x=0.6时,上述材料具有较优良的微波介电性能:ε=7.44,Q×f=10200GHz,τf=-28.6×10-6/℃。上述结果表明,复合Sr2P2O7相可以有效地使SrZnP2O7材料的负的频率温度系数τf值得到补偿。     

(1-x)Ba(Mg1/3Ta2/3)O3-xBaTiO3复合微波介质陶瓷的合成

以传统电子陶瓷制备工艺合成了(1-x)Ba(Mg1/3Ta2/3)O3-xBaTiO3(0＜x＜11/12,简称BMTT)二元复合钙钛矿微波介质陶瓷.研究了不同BaTiO3(BT)掺入量对BMTT介电性能和结构的影响.实验结果表明Ti4+与Mg2+、Ta5+离子对构成类质同相代换,形成BMTT系列固溶体,与Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)具有相同的晶体结构.当体系组成为0.5Ba(Mg1/3Ta2/3)O3-0.5BaTiO3时,在1 480℃下烧结且保温3 h所制备的陶瓷材料微波介电性能为εr=89,Q*f=12 700 GHZ,τf=190×10-6/℃ .     

Y3+取代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结温度的影响

采用固相反应制备Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7微波陶瓷,并借助X射线、扫描电镜、LCR4284测试仪,研究Y3 取代Bi3 对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性及介电性能的影响。研究结果表明:随着Y3 替代量的增加,晶粒尺寸减小,介电常数先减小后增大,烧结温度升高;适量的Y3 替代可以获得性能很好的BZN介质材料。     

铜掺杂对于铌钽酸盐压电陶瓷性能的影响

采用传统固相反应烧结方法制备(K0.44Na0.52Li0.04)(Nb0.80Ta0.20)O3-x%(质量分数)CuO(x=0～0.9)陶瓷,研究其压电和介电性能随x的变化关系,同时应用XRD、SEM和阻抗分析仪对陶瓷的显微结构和电性能进行分析.实验发现,当x=0.3时,陶瓷电学性能相对较好.     

CBS掺杂CLST微波介质陶瓷低温烧结研究

研究了以Ca0.3(Li1/2Sm1/2)0.7Ti O3(CLST)为基料,CaO-B2O3-Si O2(CBS)复合氧化物为烧结助剂的微波介质陶瓷的低温烧结行为及微波介电特性。研究表明,添加5%~20%CBS复合氧化物的CLST陶瓷烧结后其晶相仍呈斜方钙钛矿结构。随着CBS添加量的增加,陶瓷体积密度、介电常数εr、无载品质因数与谐振频率乘积Qf值,谐振频率温度系数τf都呈先增加后降低的趋势。添加10%CBS的CLST陶瓷可在1 000℃保温5 h烧结,此时,陶瓷具有良好的微波介电性能:εr=80.21,Qf=2 128 GHz,τf=35.88×10-6/℃。     

烧结温度对Ba(Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷微观结构与介电性能的影响

在1 300~1 400℃采用固相法制得了致密的Ba(Fe0.5Nb0.5)O3(BFN)陶瓷,并对其微观结构和介电行为进行研究.XRD分析表明不同烧结温度下都获得了单相立方结构的BFN陶瓷.陶瓷的平均晶粒尺寸和介电常数都会随着烧结温度的升高而增大,且当烧结温度升高到1 400℃时,陶瓷的晶粒尺寸急剧增大,介电常数从18 868急剧增到45 167,介电损耗从0.66降低到0.43.复阻抗分析表明,BFN陶瓷的微观结构是由半导的晶粒和绝缘的晶界构成,可等效为由两个平行RC元件组成的串联电路.根据IBLC巨介电理论模型,介电常数的增加源于平均晶粒尺寸与晶界厚度的比值(tg/tgb)增加,并且晶粒的尺寸增加占主导地位.BFN陶瓷巨介电常数的外部起源与微结构有关.