掺杂氧位Bi_(1.5)ZnNb_(1.5)O_7陶瓷结晶化学与介电性能

用F-替代氧离子O2-,采用固相反应法制备Bi1.5-xCaxZnNb1.5O7(0.00≤x≤0.30,简称C-x)、Bi1.5-x CaxZnNb1.5O7-yFy(0.00≤x≤0.20,简称CF-x)陶瓷样品,研究F-添加的缺陷补偿形式、替代位置,以及对Ca2+掺杂的Bi1.5ZnNb1.5O7(简称α-BZN)陶瓷的相结构、结晶化学和介电性能的影响。结果表明:F-的引入降低了Ca2+在α-BZN陶瓷的固溶度,替代八面体BO6的氧位;在等量Ca2+掺杂的情况下,引入F-进入体系后,样品的介电常数减小,介电损耗下降,这与F-引入α-BZN陶瓷后,四面体A4O'键价和比Ca2+单独掺杂时高一致;F-替代导致介电峰值温度均向高温移动,这可能与F-的添加导致激活能增加有关。     

CaF_2掺杂对α-BZN陶瓷结构与介电性能的影响

采用固相反应法制备Bi1.5-xCaxZnNb1.5O7-yFy（0.00≤x≤0.20,以下简称BZN-x）陶瓷样品,研究了Ca2＋、F-共掺杂对BZN-x陶瓷烧结特性、微观结构和介电性能的影响。结果表明：BZN-x陶瓷样品的最佳烧结温度为1 020℃,CaF2在α-BZN中的固溶度是0.05,伴随着CaF2掺杂量的增加,介电常数逐渐减小,而介电损耗先减小然后又微弱增加（测试频率为1 MHz时）。通过介电损耗、电阻率的变化确认了CaF2掺入α-BZN后的缺陷补偿方式,同时也证实随着掺杂量的增加,介电常数峰值温度向低温移动与缺陷补偿方式有关。     

CaF2掺杂对α-BZN陶瓷结构与介电性能的影响

采用固相反应法制备Bi1.5-xCaxZnNb1.5O7-yFy(0.00≤x≤0.20,以下简称BZN-x)陶瓷样品,研究了Ca2+、F-共掺杂对BZN-x陶瓷烧结特性、微观结构和介电性能的影响。结果表明:BZN-x陶瓷样品的最佳烧结温度为1 020℃,CaF2在α-BZN中的固溶度是0.05,伴随着CaF2掺杂量的增加,介电常数逐渐减小,而介电损耗先减小然后又微弱增加(测试频率为1 MHz时)。通过介电损耗、电阻率的变化确认了CaF2掺入α-BZN后的缺陷补偿方式,同时也证实随着掺杂量的增加,介电常数峰值温度向低温移动与缺陷补偿方式有关。     

Co~(2+)/La~(3+)离子掺杂锶铁氧体对介电性能的影响

通过自蔓延燃烧法成功制备了SrFe_(12)O_(19)、Sr_(0.95)La_(0.05)Fe_(12)O_(19)和Sr_(0.95)La_(0.05)Co_(0.2)Fe_(11.8)O_(19)铁氧体,用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了材料的结构和形貌,矢量网络分析仪测试了材料的介电性能和反射损耗。结果表明:三种铁氧体粒径均在150nm左右,La~(3+)和Co~(2+)离子的掺杂使锶铁氧体结晶度提高。在2.0~20.0GHz频率范围内,SrFe_(12)O_(19)的反射损耗在0.47dB到-0.12dB之间,Sr_(0.95)La_(0.05)Fe_(12)O_(19)的反射损耗在0.17dB到-0.46dB之间,Sr_(0.95)La_(0.05)Fe_(11.8)Co_(0.2)O_(19)的反射损耗在0.39dB到-0.21dB之间。     

硼掺杂对Ba_2TiSi_2O_8玻璃陶瓷结构与介电性能的影响

采用溶胶凝胶法合成了掺杂硼的Ba2TiSi2O8(BTS-B)粉体,并将粉体压成样品在同一马弗炉分别在900、950、1 000、1 050、1 100和1 150℃下烧结成瓷。并且对陶瓷的真密度和径向收缩率进行测试以确定最佳烧结温度。实验结果表明,掺硼的BTS陶瓷的最佳烧结温度为1 050℃;硼的引入并没有影响BTS陶瓷的主晶相;硼的存在降低陶瓷的烧结温度;陶瓷的介电常数和介质损耗随着硼含量的增加呈现先增大后减小的趋势,BTS-B1.5的介电常数最大(18左右)。     

铁微量掺杂对二钛酸钡陶瓷介电性能的影响

采用常规固相反应法,以碳酸钡、二氧化钛和三氧化二铁为原料,制备微量铁掺杂的二钛酸钡陶瓷,研究了铁掺杂含量对二钛酸钡陶瓷的相纯度、相对密度和介电性能的影响.采用X射线粉末衍射仪检测二钛酸钡陶瓷的相成分,利用精密阻抗分析仪测量其介电性能.结果表明,微量铁元素进入了二钛酸钡晶格,能够获得单相二钛酸钡陶瓷的最大铁掺杂量在0.5%～1%之间.随着铁含量的增加,铁电相变居里温度快速减小,从未掺杂时的415 ℃降至铁含量为0.02%时的376 ℃和铁含量为0.5%时的324 ℃.同时介电常数逐渐减小,介电峰不断发生宽化,但并没有导致弛豫性铁电体的出现.微量铁元素的掺杂在实验测量误差范围内对陶瓷的密度影响不大.     

镨对锰掺杂钛酸钡陶瓷结构和介电性能的影响

采用冷压陶瓷技术制备了锰掺杂及镨锰共掺杂钛酸钡陶瓷.1.0%锰在钛酸钡中的掺杂导致形成四方和六方钙钛矿混合结构;镨的进一步掺杂导致六方相消失,形成四方钙钛矿单相结构.同时研究了镨对锰掺杂钛酸钡陶瓷介电性能的影响.     

CoO掺杂MgTiO3-CaTiO3介质陶瓷的介电性能

采用了固相反应法制备了CoO掺杂的MgTiO3CaTiO3(MCT)介质陶瓷.研究了CoO掺杂对MCT介质陶瓷烧结特性、相组成和介电性能的影响.结果表明:CoO掺杂能有效地降低MCT陶瓷的烧结温度至1250℃;CoO掺杂能有效地降低MCT陶瓷的介电损耗(～10-5).     

A位掺杂Bi2(Zn1/3 Nb2/3)O7陶瓷结构与介电性能

采用固相反应制备Bi2(Zn1/3Nb2/3)O7基陶瓷,并借助X射线、扫描电镜和Agilent4284测试仪研究A位Y3 、Er3 、Sb3 替代对Bi2 (Zn1/3Nb2/3)O7陶瓷结构、烧结温度和性能的影响.研究结果表明:当替代量x≤0.4时,样品均保持单一的单斜焦绿石相结构;Y3 离子替代的样品在960℃致密成瓷,Sb3 离子替代的样品在1000℃致密成瓷,Er33 离子替代的样品在1050℃可以致密成瓷;Y3 、Er3 替代样品的介电常数温度系数先增大后减小;Sb3 替代样品的介电常数温度系数由286.8421×10-6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NPO介质材料.     

Li-Ti共掺对Bi2(Zn1/3 Nb2/3)2O7陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备(Bi1.975Li0.025)(Zn1/3Nh2/3-x/2Tix/2)2O7,陶瓷,研究了当Li 的替代量一定时,不同量的Ti4 替代Nb5 对BLXNT系介质材料介电性能的影响.研究结果表明:在取代的范围内仍然保持单斜焦绿石相;1MHz介电常数的温度系数由225.35×10-6/℃逐渐增加到416.48×10-6/℃;在-30℃≤T≤130℃,观察到BLZNT样品出现介电损耗弛豫现象,随着掺杂含量的增加,介电损耗弛豫峰向高温移动.     

Bi掺杂SrTiO3陶瓷缺陷结构模拟及介电性能研究

采用固相反应制备Sr_1-xBi_xTiO₃陶瓷,研究Bi掺杂对SrTiO₃的介电性能、缺陷结构及缺陷偶极子的影响。通过X线衍射(XRD)分析其物相结构,表明在掺杂浓度范围内均未出现第二相。通过GULP模拟,得到Sr_1-xBi_xTiO₃中可稳定存在的缺陷偶极子有[2Bi_Sr·+V_Sr"]、[V_O··+V_Sr"]、[2V_O··+V_Ti'']和[V_O··+2Ti_Ti']。各组掺杂陶瓷样品的弛豫特性均满足Arrhenius定律,这是弛豫受热激发所致,随着Bi掺杂量的增加弛豫激活能增加,弛豫度减小。     

锶掺杂二钛酸钡的熔盐法制备及其介电性能

为了获得织构化的二钛酸钡陶瓷,并利用元素替代调控和改善陶瓷介电性能的特点,采用熔盐法,以碳酸钡,二氧化钛和碳酸锶为原料,以氯化钠和氯化钾为熔盐,在840 ℃反应5 h,X射线衍射结果显示,得到的粉体为单相,说明锶离子完全进入了二钛酸钡晶格,成功制备出了摩尔比为1%锶掺杂的二钛酸钡粉体.通过扫描电子显微镜形貌分析显示,制备的二钛酸钡锶单晶颗粒呈棒状,长约2.0 μm,矩形截面宽约为100～200 nm.棒状颗粒所组成的粉体经单轴压力压片、烧结后得到的二钛酸钡锶陶瓷,居里温度约为415 ℃,说明当锶掺杂量为1%（摩尔比）时,相比未掺杂的单晶二钛酸钡的居里温度略有降低.在测量频率为10 kHz～10 MHz的范围内,陶瓷片在成型时压力轴垂直方向上的介电常数峰值约是平行方向上介电常数峰值的3倍,说明陶瓷的介电性能具有明显的各向异性,成功获得了织构化的二钛酸钡锶陶瓷.     

Sb掺杂对0.95MgTiO3-0.05CaTiO3陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备了( Mg0.95-X Ca0.05 SbX) TiO3微波介质陶瓷.研究了Sb掺杂对0.95MgTiO3-0.05 CaTiO3 (95MCT)陶瓷性能的影响.结果表明:Sb掺杂95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相,有中间相MgTi2O5的产生;Sb掺杂能有效的降低95 MCT陶瓷...     

(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.     

固相法制备CaCu_3Ti_4O_(12)及其结构与介电性能的研究

通过固相反应合成了ABO_3型钙钛矿结构CaCu_3Ti_4O_(12)(CCTO)巨介电常数陶瓷材料.采用X射线衍射、扫描电镜和Agilent4294A精密阻抗分析仪对不同烧结温度下样品进行了物相、显微结构及其介电-频率特性的测试分析.结果表明:在温度高于950℃时,反应充分,可完全生成CCTO,1 120℃烧结温度保温6 h的CCTO介电陶瓷,致密性好、晶粒大小均匀、结晶良好,具有优良的综合介电性能.     

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.     

热处理温度对纳米ZnO微波介电性能的影响

用均匀沉淀法合成纳米ZnO粉体.经分析XRD和SEM表明产物为纤锌矿结构,呈球状或类球状.对所得粉体进行不同温度热处理,分析结果表明：当热处理温度达600℃时,ZnO粉体颗粒小且分布均匀,平均粒径为28 nm.对所得产物在8.2-12.4 GHz范围进行电磁参数的测量表明：纳米ZnO粉体属于介电损耗材料,600℃热处理后,粉体与石蜡组成的复合体不仅具有良好的频响特性,且介电常数实、虚部和损耗值都较大.     

Mg掺杂对 Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜介电性能的影响

应用Sol-Gel工艺制备了组份为(1-y)Ba 0.6Sr0.4TiO3-yMgO的薄膜材料,研究了Mg掺杂BST薄膜晶相结构、介电性能以及绝缘性能的影响规律.实验发现随着Mg掺杂量的增加,BST薄膜的介电常数、损耗因子以及电容变化率减小,其电阻率则增加;当Mg掺杂量分数为5%时,其介电常数为380,损耗因子为0.013,电容变化率为17.5%,电阻率为1.0×1012Ω@crm.