(Pb1-xSrx)TiO3系铁电陶瓷介电特性的测试分析

采用常规陶瓷工艺掺杂不同含量的分析纯SiO2和La2O3,在不同烧结温度下, 制备了系列(Pb1-xSrx)TiO3(简称PST)铁电陶瓷.对所制备的PST铁电陶瓷的介电特性进行了测试分析.1250℃烧结温度较1200℃烧结温度下样品在居里点处的温度系数α有所提高,介电常数ε略高(均在103量级),介电损耗D略有降低.随着工作频率的增加,样品介电常数有较明显的下降,介电损耗D略有增加.     

铌酸锶钡陶瓷材料的研究进展

在无铅陶瓷研究领域,铌酸锶钡体系陶瓷材料日益受到人们的关注.介绍了钨青铜型铌酸锶钡陶瓷的晶体结构,着重讨论了结构、组成和制备工艺对陶瓷性能的影响,并对铌酸锶钡陶瓷的发展进行了展望.     

不同烧结工艺Ba1-xSrxTiO3陶瓷结构与电学性能研究

通过传统固相法制备了不同锶含量的钛酸锶钡陶瓷,研究不同烧结温度和保温时间条件下钛酸锶钡陶瓷的物相、微观形貌、介电和铁电特性。结果表明,随烧结温度的升高和保温时间的延长,陶瓷的结晶度先增加后减少,其中1280℃烧结4h的陶瓷结晶度最好,而且随着Sr含量的增加其晶粒粒度减小,Pr下降,P-E回线变窄且倾斜,同时介电常数下降,且表现出一定的频率、温度弥散特征。     

Ba1-xSrxTiO3纳米粉体的直接沉淀法合成、结构与介电特性

以TiCl4、BaCl2、SrCl2作为钛、钡、锶源，NaOH作沉淀剂，采用直接沉淀法获得了Ba1-xSrxTiO3系列纳米粉体。经TEM和BET比表面积分析发现．Ba1-xSrxTiO3粉体的形貌为球形。实验发现：BaTiO3掺Sr后，粒径随掺Sr量增加而减小，但都小于100nm。XRD分析证明．Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)粉体晶相皆为立方相，该固溶体为完全互溶固溶体，结果符合Vegard定律。介电分析表明．BaTiO3掺Sr后，当掺锶量在0％～50％之间，居里点温度随掺Sr量增加线性前移，居里点介电常数都有提高，而室温介电常数随掺锶量先增加后减少，当掺锶量为15％时，钛酸锶钡的室温介电常数达到最高，为6700左右，同时介电损耗都较纯钛酸钡有降低。     

双层流延法制备BTO-STO多层复合陶瓷及其性能研究

钛酸锶钡是一种具有钙钛矿结构的铁电材料,在外加直流偏置电场作用下,钛酸锶钡(BSTO)的介电常数随着电场强度增加而降低,是目前相控阵天线移相器材料的研究热点.本工作以双层流延法制备了具有STO-BTO-STO-BTO-STO-…的多层叠合钛酸锶钡陶瓷,并通过控制多层陶瓷材料的烧结温度、烧结时间,以获得烧结后钛酸锶、钛酸钡双层扩散成分梯度分布的陶瓷材料,从而达到调节介电性能的目的.双层流延法制备的钛酸锶钡叠层材料通过介电性能测试发现,BTO-STO复合结构大大降低了材料的介电常数,样品介电常数均可降至300以下,最低可达210,介电损耗tanδ可降至0.02以下.BTO-STO多层陶瓷的介电可调性也有较大幅度的降低,该现象可由介质混合法则解释.通过SEM的分析结果可以看到清晰BTO-STO周期层状结构,经烧结后流延层间结合紧密.随着烧结温度的提高,烧结时间的增加,试样晶粒明显长大,而层间界线也更为模糊.     

掺锰PMW-PT陶瓷的制备及其介电性能研究

采用半化学法制备了掺锰的0.5Pb(Mg1/2W1/2)O3-0.5PbTiO3(PMW-PT)陶瓷.掺锰PMW-PT反应前驱体是以醋酸镁和硝酸锰分别代替传统化物法中的MgO和MnO2制得的.通过XRD和SEM对掺锰PMW-PT陶瓷样品进行了表征,并测试了陶瓷的介电性能.主要讨论了烧结温度和掺锰对PMW-PT陶瓷介电性能的影响.研究结果表明:半化学法能够制得掺锰均匀且为纯钙钛矿相的PMW-PT陶瓷,掺锰抑制陶瓷的晶粒长大,从而提高了PMW-PT陶瓷的烧结温度;掺锰明显降低了陶瓷的介电损耗,同时提高了陶瓷的介电常数,但随掺锰量的增加,陶瓷的介电常数减小.PMW-PT陶瓷的合适掺锰量为0.25mol%,烧结条件为1050℃/2h,最大介电常数为9230,介电损耗低于0.04.     

钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3)陶瓷制备及其介电性能的研究

采用乙酸钡、乙酸锶和钛酸丁酯为原料的溶胶凝胶方法制备了BaxSn1-xTiO3(x=0．6)超细粉体,将BST超细粉体压制成型,进行烧结,得到(Ba0.6Sr004)TiO3陶瓷。通过热分析(DSC／TG)、X射线衍射(XRD)分析(Ba0.6Sr0.4)TiO3粉体合成过程及其相结构变化。采用扫描电子显微镜(SEM)描述(Ba0.6Sr0.4)TiO3烧结体的相结构和显微组织结构变化。阻抗分析仪测量(Ba0.6Sr0.4)TiO3陶瓷的-50～100℃介电温谱。实验结果表明BaxSn1-xTiO3粉体的相结构为立方相钙钛矿结构,其合成温度及烧结温度分别为800℃及1250℃,均低于传统工艺的相应温度。(Ba0.6Sr0.4)TiO3陶瓷在-50～100℃温度范围内,其电容率随着烧结温度升高而增大.介电损耗tgδ在-50～100℃温度范围内,随温度的增加而降低。1250℃的(Ba0.6Sr0.4)TiO3陶瓷烧结体样品存在介电峰弥散化。     

直流磁控溅射沉积锰酸锶镧薄膜的结构与相变特性研究

通过固相反应及陶瓷烧结工艺制备了具有钙钛矿结构的锰酸锶镧陶瓷靶,利用该靶材采用直流磁控溅射法在硅(100)和石英玻璃基片上制备了锰酸锶镧薄膜。研究了沉积气氛对薄膜晶体结构的影响。对高溅射压力下不同溅射功率沉积的薄膜样品的电阻-温度特性进行测量,显示薄膜具有-14-～22℃的高的金属到绝缘体的转变温度,并且随溅射功率的增加,薄膜在相变点附近的电阻变化幅度明显提高。     

离子替换对BMN基焦绿石陶瓷性能的影响

采用固相法制备BiLiMg(NbxMx)O系BMN基陶瓷样品。分别研究了Zr4+离子、Sn4+离子和Ti 4+离子替代Nb5+离子对BMN陶瓷性能的影响。结果表明,Zr4+离子、Sn4+离子和Ti 4+离子替代量较小时,相结构为单一焦绿石结构。随着Zr4+离子、Sn4+离子替代量的增加,样品中空隙增多;Ti 4+离子替代量将直接影响样品中晶粒的生长方向,对样品中空隙影响不明显。介电性能方面,不同替换离子介电性能最佳状态出现在不同替换量的情况下(m为比例系数):在Zr4+离子替换量为2m时,介电常数为177.4177,介电损耗为0.00034;Sn4+离子替代量为1m时,介电常数为174.9671,介电损耗为0.00038;Ti 4+离子替代量为4m时,介电常数为188.4959,介电损耗为0.00027。     

BYPT-BT高居里温度压电陶瓷的相结构与电性能

采用固相合成法制备了BiYbO3-PbTiO3-BaTiO3(BYPT-BT)压电陶瓷材料.通过差热分析(DSC)和热失重分析(TG)确定了BYPT-BT陶瓷钙钛矿相的形成温度,研究了不同含量的BaTiO3对BYPT-BT陶瓷相结构及电性能的影响规律.结果表明,BYPT-BT陶瓷由钙钛矿相和焦绿石相Yb2Ti2O7组成,随着BaTiO3含量的增加,焦绿石相Yb2Ti2O7逐渐减少.居里温度丁T和介电损耗tanδ随着BaTiO3含量的增加逐渐减少,介电常数ε,则随之而增大.     

Microstructures and Dielectric Properties of Ba1-xSrxTiO3 Ceramics Doped with B2O3-Li2O Glasses for LTCC Technology Applications

Ba1-xSrxTiO3 ceramics, doped with B2O3-Li2O glasses have been fabricated via a traditional ceramic process at a low sintering temperature of 900 ℃ using liquid-phase sintering aids. The microstructures and di- electric properties of B2O3-Li2O glasses doped Ba1-xSrxTiO3 ceramics have been investigated systemat- ically. The temperature dependence dielectric constant and loss reveals that B2O3-Li2O glasses doped Ba1-xSrxTiO3 ceramics have di?usion phase transformation characteristics. For 5 wt% B2O3-Li2O glasses doped Ba0.55Sr0.45TiO3 composites, the tunability is 15.4% under a dc-applied electric field of 30 kV/cm at 10 kHz; the dielectric loss can be controlled about 0.0025; and the Q value is 286. These composite ceramics sintered at low temperature with suitable dielectric constant, low dielectric loss, relatively high tunability and high Q value are promising candidates for multilayer low-temperature co-fired ceramics (LTCC) and potential microwave tunable devices applications.     

Effect of Sn4+ B-Site Substitution on the Microstructure and Dielectric Properties of Ba(Mg1/3Ta2/3)O3 Microwave Ceramics

1.IntroductionRecent progress of microwave telecommunication de-mands the development and application of a variety ofmicrowave dielectric materials.The materials with highdielectric constant(ε),high quality factor(Q)and smalltemperature coefficient of resonant frequency(TCF)haveattracted the greatest interest of researchers.The com-pounds Ba(B'1/3B"2/3)O3(B'=Mg,Zn,Ni,etc.B"=Ta,Nb,etc.)with complex perovskite structure exhibit veryhigh Q value at microwave frequencies greaterthan10GHz.…     

Sm2O3掺杂(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3无铅压电陶瓷的制备与性能

采用固相合成法制备了Sm2O3掺杂的(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(BCZT)无铅压电陶瓷.借助XRD、SEM等手段对该陶瓷的显微结构与电性能进行了研究.结果表明,Sm2O3的掺杂降低了BCZT无铅压电陶瓷的烧结温度并使居里温度点Tc从85℃提高到95℃.当Sm2O3掺杂量为0.02wt%～0.1wt%时,样品具有典型ABO3型钙钛矿结构.Sm2O3掺杂量为0.02wt%时,所得陶瓷样品具有最优综合电性能,其压电常数d33、机电耦合系数kp、机械品质因子Qm、介电损耗tanδ和介电常数εr分别为590 pC/N、0.52、43、1.3%和3372.     

微波烧结LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2电磁场与温度场的仿真模拟

分析了微波烧结的原理和特点,利用COMSOL Multi-physics模拟软件对矩形微波炉进行了仿真模拟,研究了微波烧结正极材料LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2时电磁场与温度场的分布,测量了粉末样品LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2的介电常数,并与模拟结果相对照.研究表明:微波在烧结LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2样品时,炉腔内电磁场的分布受到影响,微波炉内表面的电场强度减弱;材料内部温度场的分布不均匀,材料的下半部分温度较高;同时,在仿真模拟计算过程中,求得LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2在微波中烧结到不同温度时的能量损耗,根据李赫德涅凯法则计算出其对应的相对介电常数,发现在20~620℃,相对介电常数随温度的上升而变大.根据实验测得的复合介电常数,求出对应温度点LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2的相对介电常数.利用Origin对仿真模拟计算和实验求得的两组相对介电常数数据进行拟合对比,发现实验求得的LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2的相对介电常数与仿真模拟计算所得数据趋势吻合.     

无铅Ba(Ce,Ti)O_3陶瓷的电卡效应

本文使用标准固相烧结法制备了Ba(Ti_(1-x)Ce_x)O_3(x=0.10,0.15,0.20)陶瓷,通过XRD分析发现这些陶瓷中除了Ba(Ti_(1-x)Ce_x)O_3主相外,还存在少量的杂相。利用Rietveld拟合的方法,获得了Ba(Ti_(1-x)Ce_x)O_3主相中的Ce/Ti实际比例。介电温谱表明这些陶瓷均存在一个明显的介电峰,且随着x的增加,峰值温度下降,介电峰宽展宽。利用不同温度下的电滞迴线,给出了不同温度和电场强度下的极化值,通过间接法获得了这些陶瓷的电卡效应。结果表明,BaTi_(0.9)Ce_(0.1)O_3的电卡效应最强,其DT值在403K和40kV/cm的电场下达到最大值,为0.48K,电卡强度为0.12×10~(-6)K·m/V。     

BaFe12O19／Al2O3—SiO2—K2O微晶玻璃陶瓷的柠檬酸Sol—Gel合成及其微波性能的研究

采用柠檬酸sol-gel工艺合成了BaFe12O19/Al2O3-SiO2-K2O微晶玻璃陶瓷，并对其介电常数及其磁导率在1MHz～6GHz下的变化规律进行了研究。结果表明，BaFe12O19/Al2O3-SiO2-K2O微晶玻璃陶瓷的合成与体系中Fe/Ba、烧结温度密切相关；其介电常数、磁导率基本都随测试频率的增加而下降；介电损耗值最大可达到0.30，磁损耗值较小。     

溶胶-凝胶法制备CaCu_3Ti_4O_(12)粉体及其电性能

利用溶胶-凝胶法制备CaCu3Ti4O12粉体,采用差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜等技术进行表征,并探讨CaCu3Ti4O12粉体的烧结特性及电性能。结果表明,干凝胶经750℃低温煅烧可获得粒径分布较窄、平均粒径为80～100 nm的CaCu3Ti4O12粉体。CaCu3Ti4O12陶瓷在1 000℃时实现致密烧结,比固相反应法制备的粉体烧结温度降低100～200℃,具有较宽的烧结温区。溶胶-凝胶法制备的陶瓷经1 050℃烧结2 h,获得优良的电性能,相对介电常数为20 190,介电损耗为0.022,非线性系数为4.530。     

BaTiO3-ZnNb2O6陶瓷介电及储能性能研究

采用固相法制备(1-x)BaTiO₃-xZnNb₂O₆ (x=0.5mol%, 1mol%, 1.5mol%, 2mol%, 3mol%, 4mol%) (简称BTZN)陶瓷, 研究了BTZN陶瓷的烧结温度、结构、介电性能和铁电性能。BTZN陶瓷烧结温度随着ZnNb₂O₆含量增加逐渐降低。XRD结果表明当ZnNb₂O₆含量达到3mol%时出现第二相Ba₂Ti₅O₁₂。介电测试结果表明随ZnNb₂O₆含量的增加, BTZN陶瓷介电常数逐渐减小, 而介电常数的频率稳定性逐渐增强。介电温谱表明所有BTZN陶瓷均符合X8R电容器标准。BTZN陶瓷的极化强度值随着ZnNb₂O₆含量的增加逐渐降低。当x=4mol%时, BTZN陶瓷获得240 kV/cm的击穿电场和1.22 J/cm ³的可释放能量密度。     

BaWO4/(Ba|Sr)TiO3复合陶瓷的显微结构与介电性能

采用常规的陶瓷工艺制备了BaWO₄/(Ba,Sr)TiO₃复合陶瓷,并通过X射线衍射、扫描电镜及介电性能测试对陶瓷的烧结特性、微结构和介电性能进行了研究。结果表明,BaWO₄/(Ba,Sr)TiO₃复合陶瓷在1250～1300℃ 可以实现致密化烧结,且陶瓷由(Ba,Sr)TiO₃和BaWO₄两相复合而成,未检测到其它物相。随着BaWO₄含量的增加,材料的表观密度逐渐增大,介电常数和可调度逐渐降低,介电损耗变化不大,均在10-3量级。典型样品(60 %BaWO₄/40%Ba 0.5Sr 0.5TiO₃ , 质量分数)介电常数182.7,介电损耗0.0024,在2V·μm-1偏置电场下的可调度为14.7%,具有较好的介电性能。     

含碱金属离子的CaO-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷性能研究

研究了碱金属氧化物对CaO-B2O3-SiO2(CBS)系玻璃陶瓷的软化析晶温度以及材料的烧结、介电等方面性能的影响。结果表明:对于添加双碱的CBS玻璃,随双碱金属离子半径增大软化温度呈升高趋势,而析晶峰值温度呈降低趋势。Na2O和K2O添加对于改善CBS系玻璃陶瓷烧结性能效果更好,试样内部晶粒分布均匀、结构致密。烧成试样主晶相均为CaSiO3,CaB2O4和石英。试样的介电常数和介电损耗随频率的增加而减小。随着测试温度的升高,试样的介电常数略有增加,而介电损耗呈降低趋势。