添加剂对Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Sr(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷介电性能的影响

研究了MnCO3,BaZrO3对 0 .35Ba(Zn1 /3Nb2 /3)O3(BZN) -0 .65Sr(Zn1 /3Nb2 /3)O3(SZN)陶瓷介电性能的影响。研究表明 :添加MnCO3,BaZrO3时 ,对陶瓷的烧结均起促进作用 ,增大介电常数。加入 1% (质量分数 )的MnCO3可使陶瓷具有较小的介质损耗 ,同时MnCO3对陶瓷的介电常数温度系数具有正向调整作用。加入BaZrO3后通过生成液相而减少了第二相Ba5Nb4O1 5,BaNb2 O6 的生成。所制备的 ( 0 .35BZN -0 .65SZN) 0 .1%MnCO3陶瓷的εr≈ 43.6,αε≈ -8× 10 - 6 /K ,tanδ =0 .6× 10 - 4 ,且烧结温度低于 130 0℃。     

Pb(Zn1/3Nb2/3)O3基复相陶瓷的显微结构发展与介电性能的关系

采用混合烧结法在PZN-BT-PT系统中制备了温度稳定PZN基复相陶瓷,借助SEM、TEM和介电温谱研究了复相陶瓷的显微结构发展与介电性能的关系,结果表明,复相陶瓷以溶解-沉淀机制进行晶粒生长,伴随该过程发生两相间固溶反应,使介电常数的温度稳定性降低.     

添加剂对Ba(Zn1/3Nb2/3)O3-Sr(Zn1/3Nb2/3)O3陶瓷介电性能的影响

研究了MnCO3,BaZrO3对0.35Ba(Zn1/3Nb2/3)O3(BZN)-0.65Sr(Zn1/3Nb2/3)O3(SZN)陶瓷介电性能的影响.研究表明:添加MnCO3,BaZrO3时,对陶瓷的烧结均起促进作用,增大介电常数.加入1%(质量分数)的MnCO3可使陶瓷具有较小的介质损耗,同时MnCO3对陶瓷的介电常数温度系数具有正向调整作用.加入BaZrO3后通过生成液相而减少了第二相Ba5Nb4O15,BaNb2O6的生成.所制备的(0.35BZN0.65SZN)+0.1%MnCO3陶瓷的εr≈43.6,αe≈-8×10-6/K,tanδ＝0.6×10-4,且烧结温度低于1 300℃.     

复相陶瓷(0.5BaO0.5SrO)[(1-y)TiO2yNb2O5]的介电性能研究

通过对组成进行一定的过量控制，利用传统陶瓷工艺，成功制备了具有钙钛矿相钛酸锶钡固溶体和钨青铜相铌酸锶钡固溶体两相稳定共存的(0.5BaO0.5SrO)[(1-y)TiO2yNb2O5](BSTN)复相陶瓷.用Riguaku D/max-2400型X射线衍射仪和KEITHLEY 3330阻抗分析仪对所得样品的相结构状态及介电性能进行了测试.结果表明：Y值在0.1～0.7之间的BSTN复相陶瓷为钙钛矿相和钨青铜相两相稳定共存的复合相；在该范围以外，则为单一相的钛酸锶钡与Nb或铌酸锶钡与Ti的固溶体.复相陶瓷的介电性能取决于钙钛矿相和钨青铜相的相对含量及其固溶度，当组成y约为0.7时，介电常数达到最大值；随测试频率的提高，介电常数和损耗降低.复相陶瓷中钨青铜相的铁电/顺电相转变温度与钨青铜相中固溶TiO2量相关，随固溶量增加，转变温度降低.同时，受复相陶瓷中钙钛矿相的影响，随钙钛矿相相对含量的增加，转变温度升高；钨青铜相的最低铁电/顺电相转变温度出现在约110℃，比Sr0.5Ba0.5Nb2O6下降约240℃.     

(1-x)Li1.0125MgPO4-xBa3(VO4)2复相陶瓷的制备及其微波介电性能

采用固相烧结法制备(1–x)Li_(1.0125)Mg PO_4–x Ba_3(VO_4)_2复相陶瓷,研究了Ba_3(VO_4)_2掺杂对复相陶瓷相组成、烧结特性、显微组织和微波介电性能的影响。结果表明:(1–x)Li_(1.0125)Mg PO_4–x Ba_3(VO_4)_2陶瓷中仅存在Li_(1.0125)Mg PO_4和Ba_3(VO_4)_2相。Ba_3(VO_4)_2的添加能明显降低Li_(1.0125)MgPO_4陶瓷的烧结温度。随着Ba_3(VO_4)_2含量的增加,复相陶瓷的相对介电常数ε_r逐渐增大,品质因子Q×f逐渐减小,谐振频率温度系数τ_f由负值逐渐变为正值。通过调节x值,可获得近零的τ_f值。0.5Li_(1.0125)MgPO_4–0.5Ba_3(VO_4)_2复相陶瓷经875℃烧结2 h后具有最佳微波介电性能,即ε_r=9.72,Q×f=57 347 GHz,τ_f=-1.9×10~(-6)/℃,是一种极具潜力的低温共烧介质材料。     

xPb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3–(1–x)Pb(Zr_(0.48)Ti_(0.52))O_3压电陶瓷的准同型相界与介电性能

采用铌铁矿预产物合成法制备组成在准同型相界(morphotropic phase boundary,MPB)附近的xPb(Mg1/3Nb2/3)O3-(1-x)Pb(Zr0.48Ti0.52)O3(PMN-PZT,x=0.125,0.15,0.175,0.2,0.225,0.25,摩尔分数)压电陶瓷。X射线衍射和Raman光谱分析表明:所有陶瓷样品的相组成均为纯钙钛矿相,未探测到其他杂相;随PMN含量的增加,PMN-PZT压电陶瓷的相结构从四方相逐渐向菱方相转变,该体系的MPB组成在x=0.2附近,而且其相结构为四方相与菱方相共存。陶瓷断口的扫描电镜观察表明:陶瓷的晶粒尺寸约1～3μm。陶瓷的介电温谱表明:x=0.2,陶瓷的Curie温度为308.8℃,峰值介电常数约为16380,室温压电常数为351pC/N;陶瓷的Curie温度随PMN含量增加线性下降。     

Li和Sn掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷的结构和介电性能

采用固相反应法制备(Bi2-xLix)(Za2/3Nb1.1833Sn0.15)O7陶瓷,研究了Li+替代Bi3+对(Bi2-xLix)(Zn2/3Nb1.1833Sn0.15)O7陶瓷样品结构和介电性能的影响.结果表明:当Li+替代量x≤0.1时,相结构保持单一的单斜焦绿石相;在-30~130℃,介电损耗出现明显的弛豫现象: x=0.025、0.05、0.075和0.1时,样品的介电弛豫峰值温度分别为5、85、100℃和92℃.运用缺陷偶极子模型解释了介电弛豫现象,分析了介电弛豫峰值温度差异的原因,介电弛豫的不对称性符合普适弛豫定律.     

MgSn0.05Ti0.95O3-SrTiO3复相陶瓷的显微结构与微波介电性能

采用传统固相法制备了不同摩尔配比的(1-x)MgSn0.05Ti0.95O3-xSrTiO3微波介质复相陶瓷材料,研究了复相陶瓷的烧结特性、显微结构和微波介电性能.结果表明:MgSn0.05Ti0.95O3和SrTiO3两相共存,无固溶现象.随着SrTiO3含量的增多,(1-x) MgSn0.05Ti0.95O3-xSrTiO3的相对介电常数(εr)线性增大,品质因数(Q×f)下降,谐振频率温度系数(τf)从负值变为正值.通过调节x值,可以获得近零的τf值.陶瓷的τf变化符合Lichtenecker混合法则.0.98MgSn0.05Ti0.95O3-0.02SrTiO3复相陶瓷在1330℃烧结4h,获得最佳的微波介电性能:εr=19.32,Q×f=193.527 THz,τf=-2×10-6/℃.     

(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-xBaSnO3陶瓷的微波介电性能

用传统陶瓷制备方法制备了(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-xBaSnO3[0.0≤x≤0.3,(1-x)BMN-xBS]体系微波介质陶瓷,研究了该陶瓷的微观结构和微波介电性能.用X射线衍射仪研究陶瓷的晶体结构.用扫描电镜观察陶瓷的显微结构.用网络分析仪测试陶瓷的微波介电性能.结果表明:晶格常数c和a均随x值的增加而增加;晶格常数比(c/a)随x值的增加而减小.当x≥0.1时,1∶2有序衍射峰消失.陶瓷的平均晶粒尺寸在0.7～2 μm之间.随x值的增加,陶瓷的相对介电常数(εr)和谐振频率温度系数(τr)呈线性减小;品质因数与谐振频率的乘积(Qf)呈非线性变化.当x=0.15时,Qf达到最大值,为86 200 GHz.当x=0.3时,在此体系中可以获得τf接近零的微波介质陶瓷Ba(Sn0.3Mg0.233Nb0.467)O3,其微波介电性能如下:εr=26.1;Qf=42 500GHz;τr=4.3×10-6/℃.     

低温烧结CuO-V_2O_5-Bi_2O_3掺杂Zn_3Nb_2O_8陶瓷的微波介电性能

研究了CuO–V2O5–Bi2O3作为烧结助剂对Zn3Nb2O8陶瓷的烧结特性、微观结构、相结构及微波介电性能的影响。CuO–V2O5–Bi2O3复合掺杂可以将Zn3Nb2O8陶瓷的烧结温度从1150℃降到900℃。在900℃烧结4h的Zn3Nb2O8–0.25%(质量分数,下同)CuO–1.5%V2O5–1.5%Bi2O3陶瓷的密度达到了理论密度的98.1%,相对介电常数为18.8,品质因数与谐振频率之积为39442GHz。该体系的介电性能和陶瓷的致密度与烧结助剂的含量及烧结温度密切相关,陶瓷的致密度和相对介电常数随CuO–V2O5–Bi2O3烧结助剂含量的增加而增加,同样陶瓷的致密度和相对介电常数也随烧结温度的升高而提高。     

CuO和V2O5掺杂对ZnNb2O6陶瓷介电性能的影响

采用传统的固相反应法制备了CuO和V2O5掺杂的ZnNb2O6介质陶瓷.通过X射线衍射,扫描电镜以及电感-电容-电阻测试仪等测试手段对其烧结特性,晶体结构,微观形貌和介电性能进行研究.结果表明:CuO和V2O5掺杂能降低ZnNb2O6陶瓷的烧结温度,影响相结构,改变微观形貌并优化介电性能.掺杂质量分数为0.25%CuO和0.25%V2O5的ZnNb2O6陶瓷样品在1 025℃烧结后,在100 MHz下具有较好的综合介电性能:介电常数εr=35,介电损耗tanδ=0.000 21,频率温度系数τf=-44.41×10-6/℃.     

Mg4Nb2O9/CaTiO3复合介质陶瓷的结构和介电性能

以1.7%(质量分数)V2O5为烧结助剂,采用传统固相反应法制备了(1-x)Mg4Nb2O9 xCaTiO3[(1-x)MN-xCT]颗粒复合微波介质陶瓷.研究了陶瓷的微观结构和微波介电性能.结果表明:当0.5≤x≤0.7时,经1 150℃烧结5 h制备的(1-x)MN-xCT样品仍为Mg4Nb2O9和CaTiO3相,没有生成其它新相,在不同相之间存在元素扩散.当x从0.3增加到0.7,样品的相对介电常数(εr)和谐振频率(f)温度系数(τf)随x值的增加而增大,而品质因数(Q)却随x增大而降低.当x=0.5,1 150℃烧结5h后,获得的0.5Mg4Nb2O9/0.5CaTiO3 1.7%V2O5微波介质陶瓷的εr=20,Qf=48000 GHz(f=8 GHz),τf=12×10-6/℃.     

Pb(Zn1/3Nb2/3)O3基复相陶瓷的室温介电老化行为

研究了Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３基复相陶瓷的室温介电老化行为与材料烧成制度的关系,性机和介电常数与老化时间的对数值成线性关系,随烧成温度提高和保温时间延长,老化速率增大,老化速率对频率的依存性增加。低温短时间烧结的复相陶瓷的介电老化行为类似于正常铁电体,其老化起因于畴壁运动;而高温长时间烧结的复相陶瓷表现为典型弛豫电体的老化行为,起因于缺陷偶极子与极性微区的相互作用。     

BaNb_2O_6/Al_2O_3复相陶瓷的制备及力学性能

为研究功能材料对结构陶瓷微观结构和力学性能的影响,将铁电相BaNb2O6引入到Al2O3陶瓷中,分别采用无压和热压烧结技术于1350℃制备BaNb2O6/Al2O3复相陶瓷,对其物相组成、微观结构和力学性能进行了研究。结果表明:BaNb2O6与Al2O3经过高温烧结能够稳定共存,BaNb2O6的加入促进了Al2O3陶瓷的烧结。BaNb2O6加入量为10%(体积分数)时,1350℃无压烧结和热压烧结制备的BaNb2O6/Al2O3复相陶瓷的致密度、抗弯强度和断裂韧性分别为94.6%、214MPa、2.28 MPa m1/2和99.3%、332 MPa、3.55MPa m1/2。当裂纹扩展遇到BaNb2O6晶粒时发生穿晶断裂,但在晶粒内部出现裂纹偏转,说明铁电相BaNb2O6晶粒内部的微观结构有助于陶瓷的强韧化。     

Na-Zr替代对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷性能的影响

研究Na+替代Bi3+、Zr4+替代Nb5+对铋锌铌基陶瓷烧结特性、显微结构和介电性能的影响。结果表明:替代后样品的烧结温度从1000℃降低到880℃;在-30～+130℃,样品温谱出现明显的介电弛豫现象;弛豫峰值温度随Zr4+替代量增加向高温方向移动,弛豫过程的激活能在0.3eV左右。用缺陷偶极子和晶格畸变对Na-Zr掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7的介电弛豫现象作出解释。     

BiVO4掺杂对(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7陶瓷介电性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了BiVO4掺杂的(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(bismuth zincate niobate,BZN)介质陶瓷,用X射线衍射、扫描电镜以及电感-电容-电阻测试仪等对其烧结特性、相结构及介电性能进行了系统研究.结果表明BiVO4掺杂能显著降低BZN的烧结温度,由1 000℃降至850℃,同时可优化频率温度系数τf,由-450×10-6/℃变为-254×10-6/℃.BiVO4的掺杂量为5%,烧结温度为900℃时,BZN陶瓷具有较好的介电性能介电常数ε=153,品质因数Q=2 100,频率温度系数τf=-350×10-6/℃.     

Ba(Cu1/2W1/2)O3改性PZT压电陶瓷的制备及其介电温度特性的研究

采用固相烧结方法制备了钨铜酸钡(Ba(Cu1/2W1/2）O3)掺杂的PZT压电陶瓷，并进行了XRD分析，结果表明，不同掺杂量下材料的结构均为钙钛矿结构，当掺杂量较多时材料的晶格出现畸变。研究了改性剂Ba(Cu1/2W1/2)O3的掺加量x对材料的介电性能的影响和测量频率f与材料的介电性能的关系，结果表明随着钨铜酸钡掺杂量的增大，材料的居里温度逐渐下降，材料的介电温度峰形逐渐变宽，出现弥散现象;对介电-频率曲线的分析表明，材料的介电-频率特性与多种机制有关。     

SrBi_2Nb_2O_9织构陶瓷各向异性的电性能

以熔盐法制备的片状SrBi2Nb2O9晶粒为模板晶粒,固相法制各的SrBi2Nb2O9为基体粉料,采用模板晶粒生长技术和流延法制备了SrBi2Nb2O9织构陶瓷.研究了SrBi2Nb2O9织构陶瓷沿a-b平面方向和c方向的介电、压电及铁电性能,发现SrBi2Nb2O9织构陶瓷的性能呈现出显著的各向异性,其a-b平面方向的介电常数ε33T/ε0达186,tanδ仅有0.003,压电常数d33=13pC/N,剩余极化强度Pr=10.3iμC/cm2,矫顽场强Ec=4.6kV/mm,均明显优于C方向的电性能.     

Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-Mg4Nb2O9复相陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相法制备了(1?x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3?xMg4Nb2O9 [(1?x)BMN?xM4N2,x = 0.003 ~ 0.125] 微波介质陶瓷,研究了相结构、烧结性能与介电性能随 x 的变化规律。结果表明： BMN 与 M4N2 可以两相共存,且二者间存在有限固溶,BMN 的烧结温度及高温稳定性有所降 低。随着 x 的增大,介电常数 εr和谐振频率温度系数 τf逐渐减小,Q × f 值的变化易受到 BMN 有序参数 S 的影响,高度 1:2 有序的 x = 0.026 陶瓷获得了最大 Q × f 值 125000 GHz。综合来看, 在 1320°C 下保温 4 h 烧结的 x = 0.125 样品表现出最佳的微波介电性能：εr = 26.6,Q × f = 111000 GHz,τf = 5 ppm/ºC。     

BST-MT复相陶瓷的微观形貌和相组成分析

以硝酸钡、硝酸锶和钛酸丁酯为原料,采用草酸盐共沉淀法制备了钛酸锯钡(Ba0.6Sr0.4TiO3,BST)纳米粉体.用固相混合法制备了BST-钛酸镁(Ba0.6Sr0.4TiO3-MgTiO3,BST-MT)复相陶瓷.用扫描电镜观察BST纳米粉体和BST-MT复相陶瓷的形貌.通过X射线衍射分析BST纳米粉体和BST-MT复相陶瓷的相组成.结果表明:草酸盐共沉淀法合成了立方晶相的BST粉体,该纳米粉体具有较好的分散性且形貌规整.用BST粉体与MgTiO3复合所制备的BST-MT复相陶瓷由等轴状和长柱状2种晶粒组成.能谱分析结果表明:等轴状晶粒为BST,长柱状晶粒为MgTiO3;该BST-MT复相陶瓷具有良好的介电常数-温度特性.