SrTiO3系电容—压敏复合功能陶瓷的研究进展

介绍了ＳｒＴｉＯ３系电容－压敏复合功能陶瓷的制备方法及其复合功能效应的机理，综述了当前有关研究的进展，评述了晶粒特性和晶界特性对复合功能效应的影响。     

一次烧成SrTiO3复合功能陶瓷中掺杂Ag+离子的行为及其机制

采用一次烧成工艺制备掺施主杂质Nb2O5和受主杂质Ag2O的SrTiO3电容－压敏复合功能陶瓷,分析了Ag2O掺杂对SrTiO3电容－压敏复合功能陶瓷,分析了Ag2O掺杂对SrTiO3陶瓷电学性能的影响,采用XPS和EPMA分析方法确定了Ag的结构状态。研究结果表明,Ag^ 离子存在于烧结助剂形成的晶界非晶相中,对SrTiO3晶粒的半导化状况未产生显著影响,吕Ag^ 离子低价取代晶粒表面的Sr^2 离子而形成晶界受主态,是产生晶界Schottky势垒及复合功能效就原重要原因。     

SrTiO3双功能陶瓷的表面效应

通过压制、烧成不同厚度的瓷片,发现在一定的配方和工艺条件下,ＳｒＴｉＯ３双功能陶瓷的压敏电压Ｕ１０ｍＡ与瓷片厚度无关。对瓷片进行单向磨薄后测量表观电阻率,发现ＳｒＴｉＯ３双功能陶瓷表面效应。对本文试样,表面存在存度小于２０μｍ、电阻率大于１０＾６Ω·ｃｍ的高阻层,内部是电阻率小于１０Ω·ｃｍ的低电阻体。表面效应是导致ＳｒＴｉＯ３双功能陶瓷与ＺｎＯ压敏陶瓷导电行为不同的根本原因之一,它是由于热处理时     

真空低温烧结的SrTiO_3复合功能陶瓷

选择SiO2作为烧结助剂,Nb2O5作为施主掺杂,MnCO3作为受主掺杂,采用真空一次烧结工艺在1200℃制备出性能优良的压敏-电容复合功能陶瓷元件,样品的电阻率ρ>105Ω.cm,压敏电压V1mA<50V,非线性系数α接近10,介电常数ε>104,介电损耗tanδ可以控制在10%以下,漏电流可以控制在50μA以下。     

碳化硅陶瓷的活化烧结与烧结助剂

综述了作为碳化硅陶瓷烧结助剂的热力学条件及液相烧结的有效条件,介绍了碳化硅陶瓷烧结助剂的研究进展.     

锆英石多孔陶瓷烧结助剂的研究

研究了加入各种反应烧结助剂对锆英石质多孔陶瓷反应烧结过程的影响。试验结果表明,以NaF作为反应烧结助剂可改变锆英石质材料的反应烧结机理,促进了其反应烧结过程。在1150°×2h的烧成条件下可获得具有较高强度的锆英石质多孔陶瓷。     

烧结助剂LY含量对气压烧结Si3N4陶瓷性能的影响

本研究采用二步气压烧结工艺，系统地研究了烧结助剂ＬＹ（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）对Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的烧结密度及抗弯强度的影响，发现相对密度随助剂含量的增加而增加。在助剂含量为１８ｗｔ％时，抗弯强度最大为４２２ＭＰａ。此后，助剂含量继续增加时，抗弯强度下降。     

SrTiO3双功能陶瓷中CaTiO3掺杂的研究

研究了ＣａＴｉＯ３掺杂对ＳｒＴｉＯ３电容－压敏陶瓷材料微观结构和电性能的作用。ＸＲＤ和ＩＲ分析结果表明过量Ｃａ＾２＋掺杂使得晶格结构的对称性和分子规整度降低。电性能测试表明Ｃａ＾２＋掺杂利于降低烧结后的表观电阻率,压敏电压和表观介电常数随ＣａＴｉＯ３含量的增大分别表现出量小、最大值。     

真空烧结对SrTiO3功能陶瓷性能的影响

采用真空烧结替代气氛烧结制备SrTiO3陶瓷材料,获得了既具有电容效应又具有良好压敏效应性能的SrTiO3复合功能陶瓷元件.在此基础上探讨了Nb2O5和La2赴O3作为单、双施主掺杂对SrTiO3功能陶瓷半导化、电性能及显微结构的影响.研究结果表明,双施主掺杂不仅可以促进SrTiO3功能陶瓷半导化,而且对显微结构有重要的影响.在x(Nb2O5);x(La2O3)0.6:0.2时可获得性能较好的半导体材料.相比于气氛烧结工艺,真空烧结同样可以得到性能优良的SrTiO3功能陶瓷材料.     

SrTiO3陶瓷中掺杂和Ti／Sr比的配合

在ＳｒＴｉＯ３双功能陶瓷的制备中，最关键的是晶粒生长、晶粒半导化和晶界绝缘化。ＳｒＴｉＯ３晶粒生长和半导化受到多种因素的影响，诸如杂质的各类和含量、Ｔｉ／Ｓｒ比、烧结温度、氧分压等，这些因素是相互制约、共同作用的。研究表明，适当的Ｔｉ过量促进晶粒生长；Ｔｉ／Ｓｒ≈１时，可降低数烧结对氧分压的要求；过量Ｔｉ＾４＋和Ｓｒ＾２＋的固溶限受到氧分压和施主掺杂的影响，与此类似，施主杂质Ｎｂ＾５＋和Ｌａ＾３＋     

石墨还原一次烧成SrTiO3基电容—压敏复合功能陶瓷材料的研究

采用石墨还原一次烧成工艺制备了ＳｒＴｉＯ３基电容－－压敏复合功能陶瓷材料探讨了施主Ｎｂ，受主Ｍｎ掺量对材料介电性能的影响。结果表明：Ｎｂ２Ｏ５的掺杂量在０．６ｍｏｌ％时可获得高介电常数，低电阻率的材料；Ｍｎ有助于形成晶界势垒，提高材料的压敏非一，Ｍｎ（ＮＯ３）２添加量为０．０５－０．０６ｍｏｌ％可获得电容－压敏综合性能较好的陶瓷材料，通过对比空气中烧成和石墨还原一次烧成新工艺，认为石墨还原烧成工艺     

气氛对低温烧结SrTiO_3陶瓷晶界层电容器材料的影响

本文探讨了气氛对低温一次烧结 SrTiO_(?)陶瓷晶界层电容器材料的影响。结果表明:在同一烧结温度下,强还原气氛会使材料内的晶粒充分长大,赋予材料优良的性能。这是因为强还原气氛改善了液相的特性而促进烧结的进行;更主要的则是因为强还原气氛通过降低氧分压和改善液相特性增强氧挥发而促进晶粒的生长。     

SrTiO3双功能陶瓷的施主掺杂研究

研究了２５％Ｎ２＋７５％Ｈ２（体积分数）强还原烧结气氛下施主添加剂Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３对ＳｒＴｉＯ３双功能陶瓷半导化的作用规律，结果表明随着添加量的增大，Ｎｂ２Ｏ５掺杂试样的表观电阻率单调下降，而Ｌａ２Ｏ３掺杂试样的表现电阻率呈“Ｕ”形曲线，研究了在Ｌａ２Ｏ３高、低两种添加量下，烧结温度对半导化的作用规律，实验结果表明随着烧结温度的升高，高掺杂试样的表观电阻率逐上升，而低掺杂试样逐渐下降，在ＸＲ     

BaTiO_3、SrTiO_3陶瓷半导化机理的研究

探讨了烧结温度、冷却条件及 Nb_2O_5添加量对 BaTiO_3、SrTiO_3陶瓷半导化的影响。实验结果表明:在添加0.1～0.7mol%的 Nb_2O_5时,SrTiO_3陶瓷的电导率随 Nb_2O_5添加量的增加而增大,而 BaTiO_3陶瓷在0.15mol%附近出现最大值。烧结温度和冷却条件对 SrTiO_3陶瓷和添加量>0.15mol%的 BaTiO_3陶瓷的半导化都有很大影响。采取适当的冷却条件,也能使 Nb_2O_5添加量>0.15mol%的 BaTiO_3陶瓷的电阻率显著降低到10Ω·cm 左右。本文讨论了 BaTiO_3和 SrTiO_3陶瓷的半导化机理,认为 SrTiO_3陶瓷的半导化是施主离子所诱发出的晶格中的氧挥发所致,而 BaTiO_3陶瓷则由两种机制所控制。在 Nb_2O_5添加量<0.15mol%时,电价补偿起主要作用;当 Nb_2O_5含量增加到>0.15mol%时,就变成取决于冷却条件的氧挥发所控制。喇曼光谱实验也证明了这一点。     

SrTiO3基陶瓷的介电谱研究

采用标准的固相反应法制备成０．９１（Ｓｒ０．８４Ｐｂ０．１６）ＴｉＯ３＋０．０９（Ｂｉ２Ｏ３·３ＴｉＯ２）介电陶瓷（缩记为ＳｒＴｉＯ３基陶瓷），并详细地研究了此种陶瓷的介电谱，即介电温度谱和介电频率谱。由介电谱确定了此种陶瓷的结构相变、居里温度、介电弛豫频率和介电弛豫时间，并对它们进行了讨论。     

游离SrO和SiO_2杂质在SrTiO_3晶界层陶瓷材料烧结中的作用

本文参照 SrO-SiO_2二元系相图,研究了游离 SrO 和 SiO_2杂质在 SrTiO_3晶界层陶瓷材料烧结中的作用。结果表明,选择适当的 Sr/Ti 值和 SiO_2掺杂量,可使材料中存在的游离 SrO 和 SiO_2在较低温度下形成低共熔液相,从而使材料具有良好的显微结构和性能。     

一种含钇的一次烧结SrTiO3 Gbbl电容器材料

本工作研究了一种含钇的、在较低温一次烧结的ＳｒＴｉＯ３ ＧＢＢＬ电容器材料，该材料具有制备工艺简单、有效介电常数频散较小、耗损较低等优点。     

高纯、超细 SrTiO_3粉料的研制

本文报道用化学液相共沉淀法制备高纯、超细 SrTiO_3粉料的技术,通过适当调节原料配比和工艺条件,可得到粒径<0.1μm、纯度>99.9%、鳃和钛的摩尔比为1.00左右和单一立方相的 SrTiO_3粉料。     

中国先进陶瓷研究及其展望

本文综述了中国在先进陶瓷，包括结构陶闪必功能陶瓷的研究概况及其展望。从本世纪五十年代以来，我国即开展先进陶瓷的基础研究和应用研究。在此基础上，逐步形成了在这一领域听研究趋向，即多相复合陶瓷，纳米陶瓷和陶瓷材料的剪裁与设计。