中温烧结(Ba、Sr)TiO3电容器陶瓷

采用常规电容器陶瓷制备工艺 ,借助正交设计实验法研究了在配方对中温烧结 (12 0 0℃ ) (Ba,Sr)TiO3 (BST)基陶瓷介电性能的影响 ,得到了影响BST基陶瓷介电性能的主次因素以及各因素水平影响其性能的趋势 ,同时得到介电常数最大的配方和介质损耗最小的配方 ,得到了综合性能最佳的适合单片电容器和独石电容器的中温烧结 (12 0 0℃ )BST基陶瓷基方 ,它具有中介 (ε≥ 2 195 )、低损耗 (tanδ≤ 0 .0 15 5 )和高耐压 (大于 4 .5Mv/m)。探讨了各组分对BST基陶瓷介电性能的影响机理 ,为研制中温烧结单片电容器和独石电容器陶瓷提供了依据     

掺锰BaTiO3 PTCR陶瓷的电子顺磁共振研究

利用电子顺磁共振（EPR）方法对Mn掺杂的BaTiO3 PTCR陶瓷在120－450K的温度范围内进行了研究，研究结果表明：高自旋Mn^2 离子的6重谱线非常明显，表征谱线位置的g因子为2．009 9,Mn^2 离子信号弱弱与BaTiO3晶体结构密切相关，Mn^2 离子信号的温度分布呈U型，即在三方相和立方相时，信号强度较强，而在四方相和斜方相时信号很弱，这是因为在四方相和斜方相中，由于BaTiO3晶体结构的扭曲和畸变，导致Mn^2 和Vo空位缔合生成Mn^2 -Vo复合缺陷，未成对电子的消失以及复合缺陷n^2 -Vo的生成最Mn^2 在四方相和斜方相（200－380K）消失的主因，实验中没有发现Mn^3 和Mn^4 的信号，而与实验的环境条件一致，掺Mn后样品Curie点的漂移可能是Mn进入晶格的一个判据，此外，由于试样的n(Ba)/n(Ti)=1，因而没有发现钡空位VBa及其它的复合缺陷（如：VBa-Mn^2 ,Mn^3 -Vo,La^3 -Mn^3 等），Mn^2 离子等电子陷阱的生长是Curie温度处电阻骤然增加的主要原因。     

稀土氧化物在（Ba,Sr）TiO3基陶瓷材料中的应用

综述了稀土氧化物在各种作用的（Ba,Sr)TiO3基陶瓷中的掺杂改性和应用现状,详细讨论了稀土氧化物掺骠改性作用机理,分析了该领域应用研究的发展方向。为稀土氧化物掺杂改性（Ba,Sr)TiO3基陶瓷提供理论依据。     

以偏钛酸为钛源制备掺钇Sr0.05Ba0.95TiO3电子粉体

Sr0.05Ba0.95TiO3是一种低居里的正温度系数温敏材料（PTC）,本文探索了一种以偏钛酸为钛元素来源,将其与钇的盐溶液、碳酸钡和碳酸锶直接反应制备掺钇Sr0.05Ba0.95TiO3粉体的新方法,并对制备的样品进行性能表征。本工艺所制备Sr0.05Ba0.95TiO3的平均粒度为0.35μm,粒度分布均匀,形貌为球形,（SrO＋BaO）/TiO2摩尔比为0.999,Sr/Ti摩尔比和Ba/Ti摩尔比分别为0.0487和0.9493,Y2O3含量为0.11%（mole）,属四方相的晶体结构,Sr0.05Ba0.95TiO3主含量为99.77%。通过此工艺的比列调整也能够制备一系列的其它掺钇SrxBa1-xTiO3粉体。     

Bi掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的研究

本文采用传统的陶瓷工艺合成了Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷,研究了Bi掺杂对材料参数ε、tanδ和E的影响,并探讨了相关的掺杂改性机理。结果表明：适量的Bi能够改善陶瓷的介电性能,同时细化陶瓷的晶粒尺寸。     

(Zr,Sn)TiO4系微波介质陶瓷的研究进展

本文从晶体结构、固溶体性质、组成改性、制备、性能等方面对(Zr,Sn)TiO4系微波陶瓷的发展现状进行了详细介绍,并指出了研究和应用前景。     

Ni/(Ba,Sr)TiO_3复合PTC材料的显微结构和电性能(英文)

应用X射线衍射、光学金相显微镜、环境扫描电镜和透射电镜分析Ni/(Ba,Sr)TiO3复合正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)材料的显微结构.结合显微结构的分析结果研究了复合PTC材料的电性能.结果表明:在石墨粉造成的还原气氛下烧结后,金属Ni主要以单质态存在.复合材料中添加PbO-B2O3-ZnO-SiO2玻璃料有利于金属Ni在(Ba,Sr)TiO3陶瓷基质中的均匀分布.玻璃料引入的晶间相以无定形态存在于陶瓷晶粒和金属晶粒之间的界面以及这些晶粒围成的区域,玻璃料形成的晶间相和陶瓷之间没有明显的扩散.适量玻璃料的加入有助于室温电阻率的降低、PTC效应的改善和耐电压强度的升高,但是过多玻璃料的加入,不利于制备性能优良的复合PTC材料.     

La掺杂(Na_(0.5)Bi_(0.5))_(0.82)(K_(0.5)Bi_(0.5))_(0.18)TiO_3系统无铅压电陶瓷的制备工艺探讨

采用传统陶瓷工艺,研究了制备[(Na0.5Bi0.5)0.82(K0.5Bi0.5)0.18]1-xLaxTiO3(x=0.00,0.01,0.03,0.05,0.10)无铅压电陶瓷的工艺条件对陶瓷的物相组成、显微结构和压电性能的影响。利用XRD、SEM等技术分析结果表明,合成温度的提高有利于主晶相的形成,且此系统烧成温度范围较窄,故需控制在合适的烧成温度下才能得到高致密度的陶瓷。同时,研究了极化工艺条件对材料压电性能的影响,结果表明,提高极化电场强度、控制适当的极化温度有利于提高材料的压电性能。     

CaZrO3掺杂对(Ba,Sr)TiO3铁电电容器陶瓷性能的影响

研究了CaZrO3掺杂量对(Ba,Sr)-TiO3(barium strontium tianate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响．得到了CaZrO3掺杂量与：BST性能的关系。用扫描电镜和X射线衍射研究了CaZrO3。掺杂量对BST陶瓷微观结构和相结构的影响,探讨了CaZrO3掺杂改性BST陶瓷的机理。结果表明：适量的CaZrO3掺杂,可得到最佳综合性能的BST。CaZrO3掺杂明显促使：BST细晶化,有较强的移峰和压峰效应,能使四方相晶轴比(c／c)降低,提高材料的介电常数并改善材料的介温特性,过量CaZrO3掺杂使衍射峰宽化,会使材料的介电常数下降。通过研究获得了高介高压高稳定的电容器陶瓷。     

CeO2掺杂(Ba,Sr,Ca) TiO3 基高压电容陶瓷的研究

采用固相烧结法合成0.97(Ba0.6Sr0.3Ca0.1)TiO3·0.03(Bi2O3·3TiO2)陶瓷材料,研究了掺杂稀土氧化物CeO2对陶瓷材料介电性能的影响.随CeO2加入量的增加,材料的介电常数先增大后减小再增大后减小,而介电损耗先减小后增大,击穿场强先增大后减小.当CeO2为0.1wt%时,介电常数最大,εr=2384.当CeO2为0.2 wt%时,获得了介电常数为1730,介电损耗为0.0060,耐压为13.125 kV/mm的高压低损耗陶瓷电容器瓷料.利用SEM分析了不同CeO2加入量时样品的断面形貌,结果表明:CeO2可以抑制晶粒生长,细化晶粒,形成固溶体,而过量的CeO2偏析于晶界.     

CaTiO3对（Ba,Pb）TiO3系高温PTC材料性能和显微结构的影响

研究了CaTiO3含量及烧成工艺对(Ba,Pb)TiO3基PTC陶瓷材料性能和显微结构的影响。结果表明CaTiO3的最佳添加量为3mol%,室温电阻率达到最小,PTC效应最好。SEM观察表明添加CaTiO3后晶粒更均匀致密。不同烧成工艺下材料性能的比较,结果表明烧成温度越高,温度系数越大,但室温电阻率也越大;降温阶段的保温能增强PTC效应。     

半导体BaTiO3陶瓷PTC效应的研究

本文应用俄歇电子能谱(AES)直接验证了BaTiO_3陶瓷的半导化是由于钛元素的变价(Ti~(4+)+e→Ti~(3+))所致,并据此对材料半导化程度作了半定量的描述;通过电子自旋共振(ESR)对存在于BaTiO_3陶瓷晶界中的Cu、Mn等受主杂质的价态进行了确定。根据以上两种谱仪的检测结果,认为各种晶界受主态类型(晶界氧吸附、Ba空位及氧化态的杂质等)都有可能单独或同时存在,并取决于材料的组成及制备工艺。     

铜离子注入（Ba1—xSrx）TiO3半导体陶瓷的交流阻抗特性

本文测量了铜离子注入（Ba(1－x)Srx）TiO3半导体陶瓷样品在25～180℃，10Hz～13MHz之间的交流阻抗。根据等效电路模型与阻抗谱的变化，分析了注入样品的晶粒电阻、晶界电阻及其对温度的依从位以及样品的PTCR特性。研究表明，注入剂量为6×1015ions／cm2时，可以提高材料的PTCR效应。此外，辅以XPS和阻温特性测量分析注入铜离子的状态及样品的PTCR特性。     

多层陶瓷电容器用(Ba,Sr,Cd)TiO3纳米粉体的制备

用溶胶-凝胶法,在乙醇溶液中以BaAc2、Sr(NO3)2、Cd(NO3)2、Ti(OC4H9)4,冰醋酸为原料制备了多层陶瓷电容器用(Ba0.7Sr0.25Cd0.05)TiO3(BSCT)纳米粉体.用热重-差示扫描量热法分析研究了由前驱体干凝胶形成纳米BSCT粉体的加热过程.用X射线衍射、比表面积测定等研究了加水量和热处理温度对BSCT纳米粉体的颗粒尺寸、物相组成和比表面积的影响.研究了凝胶温度对凝胶时间的影响.用扫描电镜和透射电镜观察了纳米BSCT粉体的形貌和颗粒尺寸.探讨了加水量、凝胶化温度和热处理温度对BSCT纳米粉体制备的影响机制.结果表明:随着加水量的增大,BSCT粉体的颗粒尺寸由大变小而后又变大,在0.015molTi(OC4H9)4中加水量为40mL时所制得的BSCT粉体的颗粒尺寸最小.随着凝胶化温度的升高,凝胶时间减少.随着热处理温度的升高,BSCT粉体的颗粒尺寸变大,比表面积减小,主晶相量增多,结晶度提高.BSCT纳米粉体制备的最佳工艺条件是:0.015molTi(OC4H9)4中加水量为40mL,pH值为3～4,凝胶化温度是65℃,热处理温度为950℃.所得到的BSCT粉体的主晶相为钙钛矿结构,其颗粒分散性好,颗粒尺寸为80nm左右,比表面积为13.64 m2/g.     

CaTiSiO5掺杂对钛酸钡锶陶瓷介电性能的影响

采用传统固相烧结法,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法系统研究了CaTiSiO5掺杂量对(Ba,Sr) TiO3(barium strontium titanate,BST)基电容器陶瓷介电性能和微观结构的影响.结果表明:CaTiSiO5掺杂的BST陶瓷材料的介电损耗都比较小,但是对材料居里峰的移动和展宽效应都明显.随着CaTiSiO5掺杂量的增加,BST陶瓷的介电常数(εr)先增大然后减小,介电损耗(tanδ)先增大然后减小,变化不大,交流耐压强度(Eb)先增大然后减小,容温变化率先减小然后增大.当掺杂CaTiSiO5质量分数为0.8％时,BST陶瓷的综合介电性能较好:介电常数(εr)=2540,介电损耗(tanδ)=0.0036,耐压强度(Eb)=5.6 kV/mm(AC),在-30～85℃温度范围内,容温变化率为-18.9％ ～ 20.6％,容温特性符合Y5S特性.     

溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡铁电薄膜的研究

钛酸锶钡(BST)薄膜是一类重要的铁电薄膜材料。采用溶胶-凝胶法制备了不同组分的具有钙钛矿结构的BST薄膜。利用X射线衍射技术(XRD),研究了不同退火条件下BST薄膜的结晶特性,结果表明制备的BST薄膜形成了单一的钙钛矿结构;利用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,结果表明制备的BST薄膜光滑,平整,无明显的孔洞和裂纹,且生长良好。BST薄膜的晶粒细致,排列整齐,分布均匀,呈现球状。     

在还原气氛烧结过程中施主掺杂量对(Bam-xSmx)TiO3基热敏材料PTC特性的影响

正温度系数(PTC)热敏陶瓷常用于低压集成电路的过流保护,为了适应市场对该样品低阻化的要求,人们一般采用还原再氧化的烧结工艺来制备片式PTC热敏陶瓷.本文主要研究了(Bam-xSmx) TiO3 (BST)基陶瓷在还原气氛中1300℃烧结30 min并在850℃再氧化热处理后其化学计量比和施主掺杂浓度对该样品的电性能及其PTC效应的影响.结果表明,BST基陶瓷样品的化学计量比和施主掺杂量都对该样品的电性能和PTC效应产生影响.随着施主掺杂含量的增加(0.2～0.5mol％ Sm3+)不同化学计量比样品的室温电阻率均呈现出先减小后增加的变化趋势,其中Ba过量样品的室温电阻率比Ti过量的和满足化学计量比样品的一般要高一些.m=1且施主掺杂0.3mol％ Sm3+的BST基陶瓷可以获得较好的PTC效应,它的室温电阻率(ρRT)和升阻比Lg(ρmax/ρmin)分别为383.1Ω·cm和3.1个数量级.此外,化学计量比和施主掺杂量对样品的平均晶粒尺寸有较大的影响,再氧化热处理对施主掺杂BST基PTC陶瓷的电性能以及PTC特性也有明显影响.     

ZrO2掺杂对(Ba0.9Ca0.1)TiO3陶瓷性能的影响

采用新型溶胶凝胶制粉技术和传统陶瓷工艺相结合，对（Ba0.9Ca0.1）TiO3陶瓷进行ZrO2掺杂，对陶瓷晶相特征及铁电、介电、压电性能进行了研究，结果表明，ZrO2的加入对（Ba0．9Ca0．1）TiO3陶瓷的铁电性能略有改善，Curie峰前移和展宽，提高了介电常数ε和介电损耗tanδ，压电常数d33却降低了。当ZrO2掺杂量为0.14mol时，陶瓷的介电常数有最大值2559．43，介电损耗有最小值0.027，此时压电常数为35。