富钛型钛酸锶钡基陶瓷的微观结构与介电性能

采用传统固相法制备Nd2O3掺杂富钛型(Ba0.75Sr0.25) Ti1+xO3(x为摩尔比)陶瓷,通过扫描电镜及LCR测试系统,研究不同x值、Nd2O3掺杂量及烧结工艺对钛酸锶钡基陶瓷微观结构与介电性能的影响。结果表明,随着x值及Nd2O3掺杂量增大,陶瓷试样均出现柱状第二相。当x=0.01且w(Nd2O3)=0.4%时,陶瓷试样经1 250 ℃烧结2 h后,其室温相对介电常数(εr)高达8.67×103,介电损耗(tan δ)仅为7.87×10-3。随着x值及Nd2O3掺杂量增大,陶瓷的居里峰显著移动。     

SrBaNb-SrBaTi复合陶瓷的制备和介电性能研究

采用传统固相反应法分别制作了SrxBa1–xNb2O6(x=0.3,0.4,0.5,0.6)和Sr0.6Ba0.4TiO3单相陶瓷以及两相混合的复合陶瓷。结果表明,该制备方法简单,能够精确控制复合陶瓷中SrxBa1–xNb2O6和Sr0.6Ba0.4TiO3的组分含量,其中Sr0.6Ba0.4Nb2O6与Sr0.6Ba0.4TiO3按摩尔比1∶1混合所得复合陶瓷样品的介电温度特性最佳,10kHz下在25～60℃温度范围内αε为3.224×10–7,tanδ小于0.7×10–2。     

CNT对BST陶瓷微波介电性能的影响

采用XRD及SEM研究(Ca0.61Nd0.26)TiO3对微波介质陶瓷Ba4Sm9.33Ti18O54的结构和微波介电性能的影响。获得了一些性能较好的微波介质陶瓷(1–x)Ba4Sm9.33Ti18O54-x(Ca0.61Nd0.26)TiO3,其微波介电性能如下:εr=75,Q·f为8985GHz,τf为–8.2×10–6℃–1(x?=0);εr为75,Q·f为9552GHz,τf为–14.4×10–6℃–1(x?=0.2)。     

高精度高比容独石电容器用瓷料研究及其介电常数的计算

首先利用蒙特卡罗有限元法在分析陶瓷材料内电场分布的基础上 ,对微粒混合陶瓷材料的介电常数与各成分含量及其介电常数之间的关系进行了探讨。研究表明 ,由于介质极化的原因 ,在陶瓷材料内部 ,等势线的分布将主要集中于低介电常数成分所占的区域 ,并且 ,微粒混合陶瓷材料各成分的含量及其介电常数都会对陶瓷材料内电场的分布产生重要影响 ,并使陶瓷材料的宏观介电常数发生变化。当陶瓷材料中含有与其他成分介电常数差别相当大的成分时 ,利用蒙特卡罗有限元法可获得较其他传统方法更为准确的结果系统地研究了钡钛钕系统陶瓷的介电性能。研究结果表明 ,Ba Ti O3中掺入极少量的 Nd2 O3(例如摩尔分数 x为 0 .1% )时 ,材料呈半导性 ,电阻率呈明显的 PTCR效应。Ba Ti O3中掺入少量的 Nd2 O3(x≥ 0 .2 % )时 ,材料呈绝缘性 ,且随着 Nd2 O3掺入量的增加 ,材料的平均晶粒尺寸不断减小 ,居里峰向负温方向移动 ,居里峰不断降低。Ba Ti O3中掺入少量 Nd2 O3· 2 Ti O2时 ,随着掺入量的增加 ,居里峰向负温方向移动 ,晶粒尺寸不断增大 ;Ba Ti O3中掺入较多的 Nd2 O3· 2 Ti O2 时 ,随着掺入量的增加 ,介电常数不断减小 ,介电常数的温度特性曲线的非线性程度不断减小 ,并且 ,当 Ba Ti O3与 Nd2 O3· 2 Ti O2 的摩尔比?     

xPb(Y_(1/2)Nb_(1/2))O_3-(1-x)Pb(Zr_(1/2)Ti_(1/2))O_3铁电陶瓷性能研究

系统地研究了 x Pb(Y1 / 2 Nb1 / 2 ) O3- (1- x) Pb(Zr1 / 2 Ti1 / 2 ) O3三元系铁电陶瓷材料 ,测量并计算了不同组分时的压电常数 (d33 )、介电常数 (εT3 3/ ε0 )、机电耦合系数 (kp、k31 )、以及弹性柔顺系数 (s E1 1 、s E1 2 、s E3 3 ) ,对 0 .0 7Pb(Y1 / 2Nb1 / 2 ) O3- 0 .93Pb(Zr1 / 2 Ti1 / 2 ) O3材料 ,d33 为 32 7× 10 - 1 2 C/ N,介电常数 εT3 3/ ε0 为 135 0 ,机电耦合系数 kp 大于 0 .6 ,弹性常数 SE1 1 和 SE3 3 均大于 17× 10 - 1 2 m2 / N。实现发现 ,当 x大于 0 .5 5时 ,x Pb(Y1 / 2 Nb1 / 2 ) O3- (1- x) Pb(Zr1 / 2 Ti1 / 2 ) O3不再是铁电材料     

Nb取代对Ba_3Nd_3Ti_(10-n)Nb_nO_(27.5+n/2)瓷介电性能和结构的影响

以Ba3Nd3Ti10O30为基,通过不同量的Nb取代实验,探讨Nb取代对Ba3Nd3Ti10-nNbnO27.5+n/2瓷(n=0~10 mol)(简称BNTN)介电性能和结构的影响。实验结果表明,Nb取代使其e显著提高,并改变ae与频率特性。XRD、SEM结构分析可知,主晶相为非填满型钨青铜结构四方晶相。Nb取代产生VA2(Ba)缺位,缺陷结构有利于电子、离子位移极化的发生,晶相极化率增大。显然Nb取代引起这种结构变化是e显著提高的主要机制。     

高性能BaTiO3基PTCR陶瓷的制备与研究

报道了在传统 Ba Ti O3基 PTCR陶瓷基料中间时加入一定配比的 Pb3O4 和 Ba CO3所产生的低阻现象。当 x=2 .5和 Pb/Ba=1.3时 ,陶瓷在 114 0°C保温 6 0 m in条件下获得了高性能的 PTCR瓷体 ,其室温电阻率与升阻比分别为 8Ω· cm和 4× 10 4 。结果表明 ,Pb3O4 和 Ba CO3的添加不仅能显著降低瓷体的室温电阻率 ,且还可以大幅度降低陶瓷的烧结温度。通过 XRD衍射谱分析并未在低阻瓷体中发现 Ba Pb O3相。根据所研究材料系统的一系列固态化学反应与缺陷反应提出了氧空位模型 ,并很好地解释了低阻化现象。     

r(Nd)/r(Bi)对Ba0.75Sr0.25(NdxBi1-x)2Ti4O12微波陶瓷性能的影响

BaR2Ti4O12(R为稀土元素)系固溶体有很好的微波介电性能,尤其是Nd系材料有很高的介电常数(εr)和高品质因数(Q×f),该文研究了不同Nd/Bi比对Ba0.75Sr0.25(NdxBi1-x)2Ti4O12微波介质陶瓷结构性能的影响。当x=0.75时,即摩尔比x∶(1-x)=3∶1时(缩写为B13)有很好的介电性能:εr=118.5,Q×f=4 607(f=2.8GHz),谐振频率温度系数τf=-1.3×10-6℃-1。对不同Nd/Bi比的样品在1 250℃到1 400℃烧结3h后的陶瓷进行XRD分析后发现,陶瓷主相为BaNd2Ti4O12,有少量第二相Ba2Ti9O20。对Bi含量逐渐增加的陶瓷样品进行微观分析可知,Bi有助于致密度的提高和晶粒的增长,随着Nd/Bi比的减小,εr慢慢增大,τf渐渐趋向于0并向负方向移动,但同时降低了Q×f值。     

BSNBT系微波陶瓷性能研究

通过XRD、SEM等技术对Ba4[Sm1-x(Nd0.8Bi0.2)x]28/3Ti18O54(BSNBT,x=0.15⁰.9)系陶瓷的结构组成、显微形貌、烧结温度及介电性能进行综合表征和研究。当x=0.45时,在1 320℃烧结获得了高介电常数、高品质因数及近似零谐振频率温度系数的最优微波性能:εr=90.22,Q×f=7 192GHz,τf=-1.39μ℃-1。随着x增大,即Ba(Nd,Bi)2Ti4O12(BNBT)相增加,陶瓷烧结温度从1 450℃降低到1 300℃,烧结特性也随之改善并得到实际应用。     

无铅1RH-121高频瓷料的研究

在BaO-Nd2O3-TiO2系统中,以SrTiO3、Bi2O3、MnCO3等作为添加剂,按0.8Ba6–3xNd8+2xTi18O54+0.2SrTiO3+(0.7～1.5)(MnCO3+Bi2O3……)的比例配料,按常规工艺进行磨料、喷雾干燥和成型,在1240～1290℃空气中烧成,保温2h得到无铅IRH-121高频瓷料。研究表明,SrTiO3等添加剂的加入量对瓷料介电性能具有明显的影响。批量生产的瓷料性能:εr为115～130,tanδ为(2.0～3.5)×10–4,αC,–25℃时为–(210～240)×10–6,+85℃时为–(220～240)×10–6。     

温度系数系列化的低介电常数陶瓷材料

本实验通过在镁橄榄石熔块中,添加适量的ABO_3型改性剂,得到温度系数系列化的低介电常数高频电容器瓷料。其温度系数为(0～-750)×10~(-6)/℃,相对介电常数为8～18。tgδ20℃≤4×10~(-4,ρv≥1×10~(13)Ω·cm,E≥20V/μm。适合做小容量高频电容器。     

Li2O-B2O3复合掺杂对BaAl2Si2O8陶瓷结构与介电性能的影响

采用传统固相反应工艺,按质量分数合成BaO-Al2O3-SiO2-5%(xLi2O-yB2O3)(x=0. 2~0. 6,y=0. 8~0. 4)陶瓷。研究xL-yB烧结助剂对BAS系微波介质陶瓷的结构和介电性能的影响。通过Clausius-Mossotti公式计算讨论了BAS理论与实验介电常数的差异。研究结果表明:xL-yB烧结助剂中Li+进入钡长石Ba2+位,并产生了O2-空位,促进BAS六方相向单斜相转变。添加适当比例的xL-yB烧结助剂后,BAS陶瓷的烧结温度从1400℃降低到925℃,同时BAS陶瓷样品密度、品质因数(Q×f)值以及谐振频率温度系数(τf)得到改善。当烧结助剂为0. 5L-0. 5B,烧结温度为925℃时,可获得综合性能相对较好的BAS陶瓷,其介电性能:εr=6. 74,Q×f=26670 GHz,τf=-21. 09×10-6℃-1。     

添加玻璃粉对Ba_2Ti_9O_(20)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。     

高频电介质新材料Ba2Ti3Nb4O18陶瓷

采用氧化物固相反应法制备了理论密度达96.8%以上的Ba2Ti3Nb4O18高频电介质陶瓷。XRD和SEM分析表明:该陶瓷为两相混合结构,主晶相为单斜Ba2Ti3Nb4O18相,次晶相为六方Ba3Ti4Nb4O21相。1250℃/2h烧结瓷体Ba3Ti4Nb4O21相的体积分数为5%~8%,1MHz下的介电性能为:εr约为38,tanδ约为1.6×10–4,αC约为–8.51×10–6/℃。     

Zr与稀土Nd复合掺杂对钛酸钡陶瓷结构及介电性能的影响

在1 270℃的烧结温度下,采用固相反应法对BaTiO3粉体进行Nd2O3和ZrO2双施主复合掺杂,合成(Ba0.98Nd0.02)(Ti1–xZrx)O3(BTNZ)陶瓷,研究了Zr掺杂量对BTNZ陶瓷的显微结构及介电性能的影响。结果表明:随着Zr掺杂量的增加,BTNZ陶瓷的介电峰移向室温;加入适量的Zr离子替代BaTiO3中的Ti离子能很好地改善BTNZ陶瓷的介电性能,当Zr掺杂量为x=0.01时,BTNZ陶瓷的相对介电常数可达7 200。     

Zn-Nb-O微波介质陶瓷的结构与性能研究

采用传统固相反应法制备(1-x)(0.7ZnNb2O6-0.3Zn3Nb2O8) xZnAl2O4 (摩尔分数x=0~10%,ZZZ)微波介质陶瓷,研究了其物相组成、晶体结构及微波介电性能。结果表明,ZZZ材料能在1 150 ℃烧结成瓷,形成了ZnNb2O6、Zn3Nb2O8和ZnAl2O4共存的复相结构,无其他新相生成。在微波频率下,ZZZ陶瓷的介电常数为21~24,品质因数与频率之积(Q×f)为30 000~85 000 GHz。随ZnAl2O4含量的增加,ZZZ陶瓷的微波介电常数、Q×f值及谐振频率温度系数均减小,温度稳定性提高。     

(Sr_(1-x)Ba_x)La_4Ti_4O_(15)微波介质陶瓷的显微结构及介电性能

采用传统的固相反应法制备(Sr1-xBax)La4Ti4O15(x=0~1,BSLT)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,Ba2+含量的增加降低了BSLT陶瓷的烧结温度,陶瓷的主晶相为(Sr,Ba)La4Ti4O15,并伴随有第二相La2TiO5的生成。在微波频率下,随Ba2+含量的增加,BSLT陶瓷的微波介电常数εr及品质因数与频率之积Q×f值先增大后减小,谐振频率温度系数τf为(-4~-11)×10-6/℃,优化出(Sr0.9Ba0.1)La4Ti4O15陶瓷具有最佳微波介电性能:εr=47.5,Q×f=31 582GHz,τf=-7.5×10-6/℃。     

ZnO-B2O_3-SiO_2系统的相结构与介电性能的研究

对 Zn O- B2 O3- Si O2 三元系统进行了 XRD和介电性能定量关系的研究。系统的主、次晶相为 Si O2 、Zn2 Si O4相。调整各组分 ,获得了超低介电常数的介质陶瓷 ,其介电常数ε为 5 ,介电损耗 tanδ≤ 5× 10 - 4 ,容量温度系参数αc≤ (0± 30 )× 10 - 6 /°C、绝缘电阻 IR≥ 10 1 2 Ω ,烧结温度为 1140°C。并对系统进行了 X-射线分析 ,探讨了用X-射线衍射峰强度计算各物相含量的方法。     

A位替代对Bi2O3-ZnO-Nb2O5陶瓷介电性能的影响

研究了A位Nd3+、Dy3+、Y3+、Er3+、Sb3+替代对Bi2O3-ZnO-Nb2O5(BZN)基陶瓷结构和介电性能的影响.在替代量x≤0.4时,替代后的样品均保持单一的单斜焦绿石结构;Y3+替代的样品在960℃致密成瓷,Nd3+、Dy3+、Sb3+替代的样品在1 000℃致密成瓷,而Er3+替代的样品在1 050℃致密成瓷,因此,不同离子替代可有效地降低烧结温度;Nd3+、Dy3+、Y3+、Er3+替代样品的介电常数温度系数先增大后减小,当替代量x=0.4时,Y3+替代的样品的介电常数温度系数突然增大;而Sb3+替代样品的介电常数温度系数由286.842 1×10-6急剧减小到-171×10-6.因此,选择合适的离子替代可以获得性能很好的具有温度补偿特性的陶瓷(NPO)介质材料.     

MOD法制备掺钐钛酸铋铁电薄膜

利用 MOD法在电阻率为 5～ 6Ω· cm的 n- Si(10 0 )衬底采用旋转甩膜工艺制备了 Sm0 .85Bi3.1 5Ti3O1 2(SBT- 0 .85 )铁电薄膜 ,研究了薄膜的结晶性能和电学性能。结果表明 ,在 70 0°C下退火 1h得到的 Sm0 .85Bi3.1 5Ti3O1 2 薄膜具有良好的铁电、介电和绝缘性能。在± 5 V的范围内 ,电容 -电压 (C- V)曲线记忆窗口宽度为 3.6 V;在室温 10 0 0 k Hz下 ,其介电常数为 4 5 ,介电损耗为 0 .0 4 ;在 3V电压下 ,薄膜的漏电流为 3× 10 - 8A。