钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3)陶瓷制备及其介电性能的研究

采用乙酸钡、乙酸锶和钛酸丁酯为原料的溶胶凝胶方法制备了BaxSn1-xTiO3(x=0．6)超细粉体,将BST超细粉体压制成型,进行烧结,得到(Ba0.6Sr004)TiO3陶瓷。通过热分析(DSC／TG)、X射线衍射(XRD)分析(Ba0.6Sr0.4)TiO3粉体合成过程及其相结构变化。采用扫描电子显微镜(SEM)描述(Ba0.6Sr0.4)TiO3烧结体的相结构和显微组织结构变化。阻抗分析仪测量(Ba0.6Sr0.4)TiO3陶瓷的-50～100℃介电温谱。实验结果表明BaxSn1-xTiO3粉体的相结构为立方相钙钛矿结构,其合成温度及烧结温度分别为800℃及1250℃,均低于传统工艺的相应温度。(Ba0.6Sr0.4)TiO3陶瓷在-50～100℃温度范围内,其电容率随着烧结温度升高而增大.介电损耗tgδ在-50～100℃温度范围内,随温度的增加而降低。1250℃的(Ba0.6Sr0.4)TiO3陶瓷烧结体样品存在介电峰弥散化。     

钛酸锶钡(BST)薄膜的介电性能研究

采用射频磁控溅射法制备了BaxSr1-xTiO2（简称BST）薄膜材料,研究了不同膜厚,晶粒尺寸的BST薄膜的介电系数温度特性（ε1-T),频率特性（ε-r-f),电压特性（εr-U)及损耗的温度特性（tgδ-T),频率特性（tgδ-f),找出了BST薄膜的非线性,损耗随尺度变化的规律。     

钛酸锶钡改性掺杂的研究进展

介绍了国内外近几年钛酸锶钡(Strontium Barium Titanate,BST)在掺杂改性方面的研究现状及各种掺杂对BST介电性能的影响,重点讨论了不等价掺杂及掺杂量对漏电流和介电损耗的影响,论述了材料组成、显微结构与介电性能之间的关系.最后提出了关于掺杂改性方面存在的问题.     

梯度钛酸锶钡（BaxSr1-xTiO3）材料性能的研究

采用固相法合成BaxSr1-xTiO3（x=0，0．98，0．95，0．90）单组分和多组分陶瓷，阻抗分析仪测量钛酸锶钡陶瓷25～130℃的介电温谱，对两者的介电特性进行了比较和研究。单组分样品在相变处介电常数出现峰值，而通过热扩散形成的梯度铁电陶瓷能拓宽相变区域，在较宽的温度范围内获得较高的介电常数．使用EPMA电子探针表征梯度材料中元素的分布情况。     

钛酸锶铅梯度功能陶瓷的显微结构及介电性能

采用（Sr_1-xPb_x）TiO₃系列纳米粉末烧结制备了（Sr,Pb）TiO₃系均质与梯度介电功能陶瓷材料,考察了其组成分布、显微结构及介电性能.结果表明,烧结后陶瓷基本致密化,晶粒有所长大（平均粒径约为6.3μm）,其中存在少量圆形封闭气孔;均质陶瓷中Sr和Ph元素分布均匀,梯度陶瓷中则呈阶梯状梯度变化;烧结前后陶瓷相结构明显改变,由原来的立方顺电相为主转变为四方铁电相为主,并存在铁电畴亚结构;梯度化组成有效地优化了（Sr,Pb）TiO₃陶瓷的介电性能,工作温度区间及介温稳定性明显改善.     

溶胶凝胶法制备钛酸锶钡(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷及其介电性能的研究

采用硝酸钡、硝酸锶、钛酸丁酯和柠檬酸为原料的配合物溶胶凝胶方法制备了(Ba1-xSrx)TiO3(BST)陶瓷.实验结果表明,BST粉体合成温度及烧结温度分别为700及1250℃,均低于传统工艺的相应温度. Sr含量x≥0.40,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷的相结构为立方钙钛矿相;Sr含量x＜0.40,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷的相结构为四方钙钛矿型. (Ba1-xSrx)TiO3(0.5≤x≤0.70)陶瓷的电容率随温度变化曲线,说明存在由铁电四方相到顺电立方相的相变.且随锶(Sr)的摩尔量x的增加,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷样品的相变温度向低温方向移动,相变温度Tc的移动关系为Tc=394.1-272.6x(K).     

应用于DRAMs的钛酸锶钡薄膜的研究进展

随着DRAMs存储密度的增加,传统材料已不再适用于将来的DRAMs技术的发展.在目前研究的新型替代材料中,钛酸锶钡以其优越的介电性能越来越引起人们的关注.介绍了随DRAMs的发展趋势,钛酸锶钡薄膜的研究进展,包括其制备方法、研究状况及影响其介电性能的因素,并提出了下一步研究工作中需要解决的几个问题.     

钛酸锶钡薄膜掺杂改性研究进展

钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)薄膜具有优良的铁电、介电性能,在可调谐微波器件、动态随机存储器、红外探测器阵列等方面具有良好的应用前景.综述了近年来BST薄膜掺杂改性研究所取得的进展,特别是对晶格掺杂和晶界掺杂进行了较详细的评述,并对目前BST薄膜掺杂研究的几个前沿问题进行了详细的讨论.     

氧化硼掺杂钛酸锶钡梯度陶瓷致密化及介电性

研究了氧化硼(B2O3)掺杂量及烧结温度对钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3，x=0～0．4)致密化行为及其微观组织的影响，确定了不同成分钛酸锶钡中氧化硼掺杂量．随后，采用一系列Ba1-xSrxTiO3掺杂粉体，烧结制备了钛酸锶钡梯度陶瓷，并测试了其介电性能．结果表明，钛酸锶钡掺杂适量氧化硼明显降低烧结温度，在1300℃即可烧结致密化，比未掺杂相同成分的钛酸锶钡陶瓷烧结温度至少降低100℃；烧结后各成分单层陶瓷与梯度陶瓷介电性能随温度的变化表明，梯度组成陶瓷的居里峰温度区间显著展宽，大大降低了该温区的介温系数，可望提高该系列陶瓷元器件精度及稳定性。     

退火工艺对钛酸锶钡铁电多层膜结构与物性的影响

立足于无铅型钛酸锶钡(BST)铁电多层膜的制备及物性研究.采用溶胶-凝胶方法制备了Ba0.9Sr0.1TiO3铁电多层膜,并利用快速退火炉对多层膜进行热处理.重点分析两种不同热处理工艺对钛酸锶钡多层膜微观结构及相关物理性能的影响.通过X射线衍射(XRD),扫描隧道显微镜(SEM)及可见光范围反射谱测量等的表征方法,研究钛酸锶钡铁电多层膜微观结构的演化和形成机理,为制备性能优良的钛酸锶钡铁电多层膜提供基础数据.     

改进的sol-gel工艺制备细晶Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷及其介电性能的研究

用改进的sol-gel工艺制备了细晶钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4TiO3,BST)陶瓷块体,研究了BST陶瓷的结晶与介电性能.在这种改进sol-gel的工艺中,用传统的固相反应煅烧形成BST粉体,经高能球磨制备BST纳米陶瓷粉体,再将一定质量的纳米粉体加入到相同化学组成的BST的溶胶液中,经普球球磨12h后,制备成悬浮性好,分散均匀的浆料.浆料可用来制备BST陶瓷,并在1200℃保温2h烧结成瓷,结果显示,BST陶瓷块体结构致密,晶粒尺寸在0.15～2μm之间.分析了样品的介电性能和晶粒尺寸对材料介电性能的影响.介电温谱显示,在0℃,100kHz时,相对介电常数为2500,介电损耗为0.02;并且存在明显的弥散相变.     

铬掺杂钛酸锶钡陶瓷的介电调谐性能

研究了Cr掺杂对钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4TiO3,BST)陶瓷的介电及其可调性能的影响.结果表明,少量的Cr可进入BST品格形成固溶体,并促进晶粒生长.当Cr掺杂量(摩尔分数)低于1.0%时,陶瓷的介电损耗急剧降低,调谐率明显提高,综合性能显著改善,其中Cr掺杂0.6%的BST陶瓷具有最佳的综合性能,其在1MHz下的介电损耗为0.0005,品质因子(FoM)达到500,而未掺杂样品的FoM值仅为60.Cr掺杂陶瓷损耗的急剧降低可归因于Cr3 离子的还原和Cr3 、Cr2 受主行为中和了氧空位的施主行为.     

Transitions of barium strontium titanate ferroelectric ceramics for different strontium content

Ceramic based barium strontium titanate (BST) solid solutions with the formula Ba_1 − xSr_xTiO₃ are very important candidates for a wide range of device applications. Several doped (Mn and Mg) and undoped samples were prepared by standard solid-state reaction. Special emphasis was put on compositions with x = 0.35 and 0.60, with high potential for applications. The samples were sintered at temperatures in the 1200 ÷ 1260 °C range. Structural X-ray diffraction analysis preformed confirms the perovskite structure. The dielectric parameters were investigated in a wide temperature range between − 150 and 150 °C. The temperature was cyclically changed in both directions, up and down, at a rate of less than 2 °C/min. Both permittivity and dielectric loss were measured at low frequencies, 1 kHz. The peak values of the permittivity are increasing from 2000 to 4000 with the sintering temperature increase. Moreover the dielectric parameters were measured at room temperature in microwave domain (1 ÷ 2 GHz). The Curie temperature of BST samples with x = 0.35 and x = 0.6 is in agreement with the Curie point dependence on Sr content, as we have previously reported.     

聚酰亚胺/钛酸钡复合膜介电性能及其影响因素的研究

通过硅烷偶联剂改性的BaTiO3粒子与聚酰胺酸溶液共混成膜、亚胺化后制备出高介电常数聚酰亚胺/BaTiO3复合膜.考察了BaTiO3粒子的体积分数、粒径大小、偶联剂的种类与用量、频率等对介电性能的影响.研究发现,通过使用偶联剂对BaTiO3粒子进行表面改性、增加粒子的粒径都可以有效提高复合膜的介电常数,膜的介电常数随BaTiO3粒子的体积分数的增加而增加,由粒径为100nm改性BaTiO3制备的复合膜, BaTiO3的体积分数为0.5时,膜在10kHz电场中的介电常数达到35.     

铌酸锶钡陶瓷材料的制备及介电性能研究

以BaCO3，SrCO3和Nb205作为原料，采用高能球磨工艺制备SBN50陶瓷粉体。球磨后的粉体不经煅烧，直接压片成型，在1250～1350℃下保温1．5～12h可制备出SBN50陶瓷材料，并对此进行了X射线衍射分析、扫描电镜观察和性能测试。结果表明：球磨30h的粉体在1100℃时合成SBN50单相；随着烧结温度的升高和保温时间的延长，SBN50陶瓷的介电常数先增大后减小，晶粒大小呈有规律的变化。1300℃下保温3h制得的陶瓷样品介电常数最高（εmax=1447），居里温度（L）为130℃。     

低掺杂量MgO对钛酸锶钡陶瓷的结构和性能的影响

采用传统的陶瓷工艺制备了MgO掺杂的Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)陶瓷样品.系统地研究了MgO掺杂量为0.06%～0.18%的Ba0.5Sr0.4TiO3陶瓷的微结构和介电性能.XRD分析显示,在我们所选取的掺杂范围内,MgO并没有影响到BST陶瓷的主晶相钙钛矿结构,且一定量的Mg离子进入到BST的晶格中.扫描电子显微镜对样品的形貌观察揭示了,随着MgO含量的增加其晶粒尺寸逐渐减小.介电性能和介电偏压测试表明,相对未掺杂BST样品的介电损耗明显降低且居里点逐渐向低温移动,可调性随着MgO掺杂量的增加而减小,MgO的掺杂量为0.18%(质量分数)时居里温度移到-49℃,可调性为16%,且样品的居里温度在外加电场作用下向高温方向移动.微波性能测试表明MgO掺杂BST陶瓷相对未掺杂样品具有较高的Q值.     

高介电常数聚酰亚胺/钛酸钡复合膜的制备与性能研究

通过将聚酰胺酸溶液与硅烷偶联剂处理的钛酸钡(BaTiO3) 粒子进行溶液共混,亚胺化后得到高介电常数的聚酰亚胺/BaTiO3 复合膜。改性后的Ba TiO3 粒子可以均匀地分散在聚酰亚胺基体中, 制备过程中BaTiO3 粒子未发生经晶型改变,而聚酰亚胺分子链的堆积密度有所变化。复合膜的介电常数和介电损耗随着BaTiO3 粒子含量的增加而增加,在50%(体积分数)时,介电常数可达35,介电损耗为0.0082(10kHz),而且在相当大的温度和频率范围内保持稳定,是一种综合性能良好的高介电常数材料。