BaTiO3烧结陶瓷的微结构及介电性能研究

以超重力反应沉淀法制得的纳米BaTiO3为初始粉体,在不同温度烧结得到BaTiO3陶瓷。分别用SEM和阻抗分析仪测试陶瓷微结构和介电性能。结果表明：陶瓷微结构尤其晶粒尺寸对陶瓷介电性能影响极大;烧结温度低于1250℃时得到细晶粒陶瓷(d=300～400nm),表现出明显的低介电常数和相变弥散的特征;烧结温度达1250℃时得到陶瓷超出细晶粒陶瓷范围,烧结温度为1300℃时,得到陶瓷晶粒尺寸为3～4μm,室温介电性能优于粗晶粒陶瓷。     

Bi(1.5-x)MxZnNb1.5O7(M=La,Dy)陶瓷介电性能的研究

研究了La3 、Dy3 A位替代对BZN基陶瓷材料的介电性能的影响。结果表明,在掺杂量小于0.15(摩尔分数)的范围内,所研究样品的相结构均为立方焦绿石相。掺La的BZN陶瓷样品晶粒较大,随着掺杂量由0.1增加到0.15,样品的密度和介电常数减小,1 MHz下的介电弛豫峰-峰值温度由-95℃向低温方向移动到-99℃。掺Dy的BZN陶瓷样品晶粒较小,随着掺杂量由0.1增到0.15,样品的密度和介电常数增大,1 MHz下的介电弛豫峰-峰值温度由-96℃向高温方向移动到-89℃。     

锰掺杂对钠过量K0.5Na0.7NbO3无铅陶瓷结构及介电性能影响北大核心CSCD

采用一种新颖的混合钙钛矿结构法制备了锰掺杂钠过量K0.5Na0.7NbO3-xMnO2陶瓷,研究了不同锰掺杂量和烧结温度对该系列陶瓷微观结构、形貌和介电性能的影响。研究表明,锰掺杂改善了该系列陶瓷的烧结特性;陶瓷样品中均形成了正交钙钛矿结构,但同时都存在少量第二相物质;随着烧结温度的升高,陶瓷样品中第二相物质的含量逐渐减少;在不同锰掺杂量陶瓷样品的SEM分析中可以看出,掺少量锰的陶瓷样品出现晶粒异常长大且大小不均匀现象;1100℃烧结的锰掺杂量为摩尔分数1.5%的陶瓷中含有最少的第二相物质和最优的综合介电性能,即具有均匀的晶粒大小、最大的相对介电常数和较小的介电损耗,该陶瓷样品由正交向四方的相转变温度为176℃、居里温度为403℃。     

锰掺杂对钠过量K0.5Na0.7NbO3无铅陶瓷结构及介电性能影响

采用一种新颖的混合钙钛矿结构法制备了锰掺杂钠过量K_(0.5)Na_(0.7)NbO_3-xMnO_2陶瓷,研究了不同锰掺杂量和烧结温度对该系列陶瓷微观结构、形貌和介电性能的影响。研究表明,锰掺杂改善了该系列陶瓷的烧结特性;陶瓷样品中均形成了正交钙钛矿结构,但同时都存在少量第二相物质;随着烧结温度的升高,陶瓷样品中第二相物质的含量逐渐减少;在不同锰掺杂量陶瓷样品的SEM分析中可以看出,掺少量锰的陶瓷样品出现晶粒异常长大且大小不均匀现象;1100℃烧结的锰掺杂量为摩尔分数1.5%的陶瓷中含有最少的第二相物质和最优的综合介电性能,即具有均匀的晶粒大小、最大的相对介电常数和较小的介电损耗,该陶瓷样品由正交向四方的相转变温度为176℃、居里温度为403℃。     

激光制备高介CaTiO3-CaTiSiO5高频介质陶瓷

采用激光烧结技术成功制备致密、高介电常数的CaTiO3-CaTiSiO5高频介质陶瓷。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析样品的晶相组成和显微组织,利用精密阻抗分析仪测试陶瓷样品的介电性能。结果表明,激光烧结CaTiO3-CaTiSiO5介质陶瓷致密、介电常数（εr=376）高达固相烧结样品的5倍,这应归因于激光烧结C...     

(Na_(1/2)Nd_(1/2))TiO_3陶瓷的晶体结构及微波介电性能

通过固相烧结法制备了具有高介电常数的(Na1/2Nd1/2)TiO3微波介质陶瓷,研究了烧结温度对该陶瓷微观结构及微波介电性能的影响。结果表明,在烧结温度低于或等于1 350℃时,所制陶瓷样品的主晶相为立方相的(Na1/2Nd1/2)TiO3;当烧结温度高于1 350℃时,所制陶瓷样品的主晶相变为四方相的Nd0.667TiO3。陶瓷样品的相对介电常数和品质因数随着烧结温度的升高均先增大后减小,在烧结温度为1 300℃时所制陶瓷样品最为致密,并具有最佳的微波介电性能,εr=110.06,Q×f=8 147 GHz,τf=244.6×10–6/℃。     

BST陶瓷制备及介电性能研究

采用微波水热法合成了纳米晶钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4TiO3,简称BST)粉体,并将粉体烧结成陶瓷,对样品的介电性能进行了测试,研究分析了材料的介电性能,并与传统制备工艺获得的样品进行了性能上的对比,实验结果表明:微波水热法获得的BST粉体较细,其合成温度和烧结成瓷温度较传统制备工艺大幅降低,分别为195℃和1 230℃,可以获得晶粒尺寸在3μm以下的陶瓷。随着晶粒的减小,BST陶瓷的相对介电常数和介电损耗降低,尤其是介电损耗因子有较大幅度降低。     

钛酸锶钡纳米粉体与陶瓷的制备及性能

以低成本钡、锶的碳酸盐替代醋酸盐为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ba0.6Sr0.4TiO3超细粉体,成型后分别在1 300℃和1 330℃下烧结成瓷。采用DTA-TG、XRD、SEM、精密电感电容电阻数字电桥(LCR)测试仪分别对凝胶的晶化过程、粉体的物相结构、烧结体的晶粒形貌、陶瓷的介电性能进行了测试分析。结果表明,在750℃可合成出平均晶粒尺寸为20 nm的立方相Ba0.6Sr0.4TiO3粉体;其陶瓷烧结体的介电损耗在室温附近可降低约至0.002,且温度稳定性良好;随着陶瓷晶粒平均尺寸的降低,居里温度向负温方向移动,其介电峰有弥散化趋势;外加直流电场为10 kV/cm时样品的介电可调谐性可达65%。     

熔盐法制备Bi4Ti3O12的研究

采用NaCl-KCl熔盐法制备了各向异性的Bi4Ti3O12粉体和陶瓷，研究了熔盐含量对粉体尺寸、形貌以及陶瓷的显微组织结构和介电性能的影响。结果表明采用熔盐法可制备出纯Bi4Ti3O12相的粉体和陶瓷，随熔盐含量增加，钛酸铋粉体尺寸及各向异性的程度明显增大；烧结后的Bi4Ti3O12陶瓷晶粒呈片状，且随熔盐含量的增加，钛酸铋陶瓷产生织构；对陶瓷介电性能的研究表明随熔盐含量增加，钛酸铋陶瓷的绝缘电阻率和介电常数增大，介电损耗减小．     

Bi0.5(Na1-x-yKxLiy)0.5TiO3陶瓷的介电性能与微观结构

利用传统陶瓷工艺制备了新型的Bi0.5(Na1-x-yKxLiy)0.5TiO3无铅压电陶瓷,研究了陶瓷的介电性能和微观结构。研究结果表明,介电常数εr和介质损耗tgδ在K含量为0.20~0.25(摩尔分数)时达到最大值,且随Li含量的增加而增大;介温曲线表明,Bi0.5(Na1-x-yKxLiy)0.5TiO3陶瓷在110~210℃之间出现介质损耗峰,在300~350℃附近出现比较平坦的介电常数峰;陶瓷的最佳烧结条件为1 100~1 150℃,2~3 h;陶瓷晶粒有规则的几何外形,晶粒尺寸为1.2~2.5 m;Li含量越高,陶瓷的烧结温度越低;K促进了晶粒特定方向的生长。     

BNKT BZN无铅压电陶瓷的制备及电学性能研究

采用传统固相法制备得到(0.8-x) Bi0.5 Na0.5TiO3-0.2Bi0.K0.5TiO3-xBi(Zn2/3 Nb1/3)O3(摩尔分数0≤x≤0.06)(简称(0.8-x)BNT-0.2BKT-xBZN)无铅压电陶瓷.利用XRD、SEM等测试技术表征了该体系陶瓷的晶体结构、表面形貌及介电和压电性能.研究结果表明,所有组分的陶瓷样品均形成典型的钙钛矿结构;同一烧结温度下,随着Bi(Zn2/3 Nb1/3)O3含量的增加,晶粒尺寸增加;在1 180℃烧结温度保温2h的条件下,组成为x=0.02的陶瓷样品经极化后,压电常数d33=48 pC/N,相对介电常数ε33T/ε0=598.9,介电损耗tan δ=0.048 45.     

不同方法制备BiNbO4微波陶瓷的研究

研究了固相反应法和熔盐法两种制备方法对BiNbO4微波陶瓷的烧结温度、微观形貌、结构和介电性能的影响。实验表明:在添加CuO和V2O5分别为0.1%(质量分数)时,固相反应法在较低的烧结温度下可获得较致密的陶瓷样品,样品表面晶粒呈球状,品质因数与谐振频率的乘积即Q×f值较大,谐振频率温度系数为正值;熔盐法制得的陶瓷样品具有明显的各向异性,晶粒呈棒状,谐振频率温度系数随烧结温度的升高由正值向负值变化,在940℃烧结,介电常数为38,Q×f值为7781 GHz,谐振频率温度系数近零,为0.92×10-6/℃。两种方法制得的陶瓷样品在微波频段介电常数相近。     

对中医师承制研究生学位论文质量的分析

采用固相反应法制备了(Mg0.93Ca0.05 Zn0.02)(Ti1-xAl)O3介质陶瓷.研究了Zn-Al共掺杂对0.95MgTiO2-0.05CaTiO3(95MCT)陶瓷性能的影响.结果表明,Zn-Al共掺杂的95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,有第二相CaAl2O4出现;Zn-Al共掺杂能有效降低95MCT陶瓷的烧结温度至1300℃,且得到致密的晶粒结构,改善介电性能,并对介电常数温度系数具有调节作用.当掺杂Zn2+、Al2+的摩尔分数均为0.02时,在1300℃烧结2.5 h获得最佳性能:介电常数为20.35,介电损耗为2.0×10-6,介电常数温度系数为-1.78×10-6.     

Zn-Al共掺MgTiO3-CaTiO3陶瓷的结构与性能

采用固相反应法制备了(Mg0.93Ca0.05 Zn0.02)(Ti1-xAl)O3介质陶瓷.研究了Zn-Al共掺杂对0.95MgTiO2-0.05CaTiO3(95MCT)陶瓷性能的影响.结果表明,Zn-Al共掺杂的95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,有第二相CaAl2O4出现;Zn-Al共掺杂能有效降低95MCT陶瓷的烧结温度至1300℃,且得到致密的晶粒结构,改善介电性能,并对介电常数温度系数具有调节作用.当掺杂Zn2+、Al2+的摩尔分数均为0.02时,在1300℃烧结2.5 h获得最佳性能:介电常数为20.35,介电损耗为2.0×10-6,介电常数温度系数为-1.78×10-6.     

溶胶-凝胶法制备硼硅玻璃掺杂BST陶瓷的研究

研究了Si-B-O系玻璃掺杂对钛酸锶钡(BST)陶瓷的相结构和介电性能的影响.实验结果表明,当x(SiO_2)＞10%时,Si-B-O系玻璃掺杂BST陶瓷易出现杂相,即Ba_2TiSi_2O_8相.x(SiO_2)≤10%,Si-B-O系玻璃掺杂BST陶瓷粉体的相结构为立方钙钛矿相结构,其合成温度大于等于600 ℃,不存在第二相. Si-B-O系玻璃掺杂BST陶瓷的烧结温度低于传统工艺.Si-B-O系玻璃掺杂BST陶瓷的显微结构呈细晶结构(晶粒尺寸＜1 μm).随玻璃含量的增加,Si-B-O系玻璃掺杂BST陶瓷介电常数ε降低,介电峰变低,平坦,峰形宽化,介电损耗降低,居里温度TC向低温移动.     

微波烧结法制备Ba0.65Sr0.35TiO3热释电陶瓷

采用溶胶－凝胶工艺制备了（Ba,Sr)TiO3凝胶，并利用微波烧结技术对粉体进行了合成和烧结，获得了晶粒尺寸在1μm以内的Ba0.65Sr0.35TiO3热释电陶瓷。对样品的介电特性和热释电特性进行了测试，分析了微波烧结工艺对材料电性能的影响。实验结果表明：该工艺可将钙钛矿相的合成温度由1100℃降低至900℃，并在1310℃烧结25min获得细晶粒的Ba0.65Sr0.35TiO3，其热释电系数和介电常数与传统陶瓷相差不大，从而材料的热释电响应优值因子要比传统方法获得的样品提高了近1倍。     

微波烧结Ba_(6-3x)Sm_(8+2x)Ti_(18)O_(54)陶瓷材料的初步研究

研究了Ba_(6-3x)Sm_(8+2x)Ti_(18)O_(54)(x=0.67,BST)陶瓷材料的微波烧结情况,从烧结特性、微结构与相组成及微波介电性能等方面对微波烧结的样品与传统工艺制得的样品进行了对比.结果表明, 与传统制备工艺相比,微波烧结BST陶瓷缩短了烧结周期,并促进了样品的致密化,其物相组成和传统烧结的样品没有区别,且晶粒细小分布均匀.微波烧结BST陶瓷可获得较优的微波介电性能:介电常数ε_r=82.89,品质因数与频率之积Qf=8 450 GHz(频率f=4.75 GHz),谐振频率温度系数τ_f=22.58×10~(-6)/℃.     

(1-x)LaAlO_3-xSrTiO_3陶瓷结构及介电性能研究

采用固相法制备了钙钛矿型(1-x)LaAlO_3-xSrTiO_3介质陶瓷,研究了其烧结特性、显微结构和介电性能。结果表明,随SrTiO_3含量增加,陶瓷主晶相由三方相变化为正交相,再到立方相;相对介电常数εr、谐振频率温度系数τf随SrTiO_3含量增加而增加,介电损耗tanδ与陶瓷相结构转变有关。当x=0.46,且在1 550℃烧结4h,试样晶粒发育良好,结构致密,晶界清晰,可得介电性能εr=35.7,tanδ=3.01×10~(-4),τf=-14.6×10~(-6)/℃。     

Co_2O_3掺杂对0.965MgTiO_3-0.035SrTiO_3微波介质陶瓷性能的影响

采用传统电子陶瓷制备方法研究了Co2O3(1.5%～5.0%,质量分数)掺杂的0.965MgTiO3-0.035SrTiO3(MST0.035)微波介质陶瓷,分析了Co2O3含量对MST0.035陶瓷的烧结性能、晶相结构、显微形貌以及微波介电性能的影响。结果表明:Co2O3的掺杂促进了MST0.035陶瓷的烧结。随着Co2O3掺杂量的增加,陶瓷介电常数略有下降,谐振频率温度系数以及品质因数增加,同时中间相MgTi2O5逐渐减少直至完全消失。当Co2O3掺杂量为质量分数3.0%时,MST0.035陶瓷的烧结温度由1 380℃降低到1 290℃,其烧结所得的样品具有优良的微波介电性能:谐振频率温度系数τf=–2.53×10–6/℃,高的品质因数Q·f=19 006 GHz和介电常数εr=20.5。     

烧结温度对Li_2(Mg_(1/2)Zn_(1/2))SiO_4系微波陶瓷介电性能的影响CSCD

采用传统固相合成法制备了Li_2(Mg_(1/2)Zn_(1/2))SiO_4微波介质陶瓷,并系统研究了该陶瓷的相成分、微观形貌、微波介电性能与烧结温度之间的影响关系。XRD结果表明:在1100~1180℃温度烧结,该体系的主晶相均为Li_2(Mg_(0.8)Zn_(0.2))SiO_4,但同时也伴随有少量的MgSiO_3第二相。SEM结果表明:随着烧结温度的升高,样品的晶粒尺寸不断增加,尤其是当烧结温度为1180℃时,有些大晶粒出现了开裂现象,这会在一定程度上降低样品的品质因数(Q·f)。因此,对于微波介电性能,随着烧结温度的增加,Li_2(Mg_(1/2)Zn_(1/2))SiO_4陶瓷的Q·f值呈先增后减趋势,而相对介电常数(ε|_r)的数值较为稳定;此外,该体系谐振频率温度系数(τ_f)随烧结温度的增加逐渐向正值方向移动。当在1160℃烧结4 h时,Li_2(Mg_(1/2)Zn_(1/2))SiO_4陶瓷可获得最佳的微波介电性能:ε_r=6.09,Q·f=21 616 GHz(f=11.62GHz)和τ_f=–64.34×10^(–6)/℃。