单相BaTi4O9柠檬酸凝胶法制备、表征及介电性能

采用柠檬酸凝胶法两步热处理工艺制备了单相BaTi4O9.干凝胶在750℃热处理得到了物相为BaTi5O11和Ba4Ti13O30、尺寸为30～50 nm前驱体粉体.纳米前驱体具有高表面活性,促使单相BaTi4O9在1200℃热处理温度下形成.两步热处理所得的粉体比一步热处理所得的粉体具有更好的烧结和介电特性,两步热处理所得的粉体,在1250℃保温4 h,可获得理论密度为97%的BaTi4O9微波陶瓷,其介电性能:εr=36.33,Q×f=28100GHz,τr=16.2×10-6/℃.     

溶胶-凝胶法引入添加剂制备低温烧结CaO-MgO-SiO2微波陶瓷

采用溶胶-凝胶法引入烧结助剂制备了低温烧结CaO-MgO-SiO2微波陶瓷,研究了材料烧结性能和介电性能.研究表明:当总金属离子与柠檬酸的摩尔比为1:3时,可形成澄清透明Li2O-V2O5溶胶,Li2O-V2O5在CaO-MgO-SiO2粉体表面形成均质凝胶.凝胶体在750℃热处理所得粉体在840～900℃致密烧结,与固相法引入烧结助剂相比,粉体具有的较宽的烧结温度范围,烧结后陶瓷具有更高的相对密度和Qf值.在880℃保温2h烧结试样的介电性能:εr=6.96,Qf=35690GHz.     

溶胶凝胶法制备Zn-Si-B-O掺杂钛酸锶钡(Ba0.60Sr0.40TiO3)玻璃陶瓷的制备及其介电性能研究

采用溶胶凝胶方法制备Zn-Si-B-O掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3玻璃陶瓷.研究Zn-Si-B-O玻璃组分从5%～50%(摩尔分数,下同)掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3玻璃陶瓷的相结构与介电性能.分析Zn-Si-B-O玻璃组分对Ba0.6 Sr0.4TiO3玻璃陶瓷结构及其介电性能的影响.结果表明:Zn-Si-B-O掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3玻璃陶瓷的烧结温度低于传统工艺.Zn-Si-B-O掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3玻璃陶瓷的相结构为立方钙钛矿相结构(≤40%),不存在第二相.Zn-Si-B-O掺杂Ba 0.6 Sr 0.4TiO3玻璃陶瓷的介电常数ε随着烧结温度升高而增大,介电损耗tanδ随测试温度的增加而降低.Zn-Si-B-O玻璃相聚集在晶粒边界区域,其作用稀释降低了玻璃陶瓷的介电常数,阻止晶粒生长,并降低了介电损耗tanδ.随着晶粒平均尺寸的减小,Zn-Si-B-O掺杂Ba 0.6Sr 0.4TiO3玻璃陶瓷样品的介电峰变低,平坦,宽化的现象.     

Zn2SiO4微波陶溶胶-凝胶法制备及性能研究

以Zn(NO3)2·6H2O和正硅酸乙酯为前驱体,乙醇作为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了ZnzSiO4微波陶瓷粉体,并研究了粉体的烧结特性和微波介电性能.干凝胶在800℃热处理后得到的ZnO和Zn2SiO4纳米级混合粉体.溶胶凝胶法制各的粉体具有更大的比表面积,使作为粉体烧结驱动力的表面能剧增,促使陶瓷在1200～1350℃实现致密烧结,比固相法合成粉体的烧结温度降低近200℃,并具有优异的介电性能:εr=6.14,Qf=67,500 GHz(12 GHz).     

掺杂稀土元素对Ag(Nb1-xTax)O3介电性能的影响

研究了添加稀土元素Gd2O3,Dy2O3对本系统介电性能的影响规律.实验表明,适量添加稀土元素能有效减少材料内部的缺陷和空位,并抑制B位Nb5 离子的松弛极化,明显改善材料的介电损耗(tgδ<1×10-3).另外Gd3 ,Dy3 取代部分Ag ,减小A位离子的平均半径,导致材料介电常数增大和减小的两种机制同时存在.当添加量适当时可以使材料的介电常数ε达到550以上.     

YF_3掺杂对Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3介电可调性的影响

采用传统工艺制备了YF_3掺杂的Ba_0.6Sr_0.4TiO_3陶瓷材料,研究了YF_3掺杂比例对钛酸锶钡材料结构及介电性能的影响.结果表明:烧结后得到的BSTO材料具有典型的钙钛矿结构;YF_3掺杂具有降低Ba_0.6Sr_0.4TiO_3材料的介电常数、细化陶瓷晶粒和提高介电常数温度稳定性的作用.在氟化钇掺杂比例1%时介电常数降至1887(100 kHz),介电可调性达到30%(1.5 kV/mm)以上, 各掺杂比例的钛酸锶钡材料的介电损耗均在1%以下.     

预烧温度对BaTiO3基X7R陶瓷相结构和介电性能的影响

采用传统电子陶瓷工艺制备了符合X7R指标的BaTiO3陶瓷系统,研究了预烧过程对该系统结构和介电性能的影响.XRD和SEM分析表明,对BaTiO3粉料的预烧增大了晶粒尺寸并增加了c/a比,预烧过程通过增加c/a比提高了铁电性,极大地提升了介电常数,但是由于电畴重定向的驰豫机制也导致了损耗角的少量增加.没有经过预烧的BaTiO3陶瓷(1240℃烧结),其相结构近似立方相(c/a=1.0005),而把BaTiO3粉料经过预烧(1200℃),同样烧结条件(1240℃)的BaTiO3陶瓷相结构为四方相c/a=1.0030.BaTio3系统在1200℃预烧和1240℃烧结得到的样品具有满足X7R指标的优良介电性能,其介电性能为εr≥4500,⊿εr/εr≤±15%(-55～125℃),tanδ≤0.012(25℃).     

放电等离子烧结钛酸锶钡陶瓷的显微结构和介电性能

采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)技术制备了致密的钛酸锶钡(BSTO)陶瓷材料,分析了其致密化过程和烧结陶瓷试样的微观结构,测试了烧结体的介电和铁电性能.结果表明,SPS烧结技术不仅是一种有效的低温快烧技术,而且获得的BSTO烧结体具有独特的微观结构特征和优异的介电性能.     

掺杂Bi2O3对钛酸锶钡铁电陶瓷显微结构和介电性能的影响

BSTO铁电陶瓷材料的介电常数随外加直流偏压的变化呈现非线性特性.纯BSTO材料由于较高的介电常数和较大的介电损耗不能满足移相器介质材料的要求,通过在BSTO中添加Bi2O3来改善BSTO铁电陶瓷材料的介电性能.结果表明(1)在BSTO体系中微量掺杂Bi2O3,Bi3 以取代Ba2 的方式存在于钙钛矿的晶格中,形成均匀的固溶体Ba0.5-xBixSr0.5TiO3;(2)随Bi3 添加量的增加,居里峰逐渐变宽,峰高逐渐降低,相变弥散效应增强;(3)Bi3 的掺杂能细化晶粒,并显著降低BSTO体系的介电常数.     

不同晶粒尺寸混合的钛酸钡基X7R陶瓷介电性能

对不同晶粒尺寸的钛酸钡混合烧结性能进行了研究,并同时研究了晶粒尺寸对钛酸钡陶瓷性能的影响.将初始粒径为100nm的钛酸钡粉体在不同的温度下预烧得到不同晶粒尺寸的钛酸钡粉体.将这些粉体(200nm～500nm)按照不同比例与不同粒径大小组合通过球磨混合均匀后在1250℃还原气氛下烧结.将结果与各种均一晶粒尺寸的钛酸钡X7R陶瓷进行比较.实验结果表明,不同晶粒尺寸混合烧结的钛酸钡陶瓷性能基本上都位于其单一组分性能的平均值处.SEM对陶瓷显微结构的观察表明不同大小的晶粒之间基本没有相互影响,小晶粒填补了大晶粒之间的空隙达到了在较低的温度下烧结致密化的目的.对陶瓷的绝缘电阻和击穿电压的特性也进行了研究.     

Y2O3掺杂对钛酸铋钠介质材料介电性能的影响

研究了掺杂Y2O3对(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3陶瓷材料介电性能的影响.实验结果表明当(Bi0.5N0.5)0.94Ba0.06TiO3中掺杂0.1%(原子分数)Y2O3时,试样在1140℃空气气氛下烧结2h,材料的介电性能有了较大幅度的提高,介电系数和介质损耗分别为1941和4.48%,介电性能在室温范围内的变化明显减小;由于Y2O3的加入,Y3+离子取代了部分Ti4+离子,材料的电畴结构遭到破坏,导致了Tc的前移,介电峰展宽,有效的改善了材料的介电性能.由介电温谱分析了材料从室温到400℃的相变过程,阐述了对钛酸铋钠陶瓷材料高温相变过程的新看法.     

纳米钛酸钡的制备及组织与性能分析

采用溶胶-水解法制备了纳米级的钛酸钡粉体,并对其进行了压片和高温烧结,研究了钛酸钡粉体的结构特征和纳米钛酸钡压片的微观结构和介电性能。结果表明,在制备钛酸钡过程中,调整p H值可以改变粉体的晶相结构;提高钛酸钡的烧结温度,可以提高钛酸钡陶瓷的致密性,使钛酸钡陶瓷的介电常数上升。     

溶胶-凝胶法制备PTCR陶瓷

以钛酸丁酯和乙酸钡为主要原料,硝酸钇作为施主加入物,乙酸为溶剂,乙二醇为稳定剂,采用溶胶-凝胶方法制备了BaTiO3粉体,并用此粉体制得PTCR陶瓷.通过XRD分析物相、扫描电镜观察粉体颗粒的大小及陶瓷的显微结构.结果表明实验获得的PTCR陶瓷性能优良,具有室温电阻率29.9Ω·cm,升阻比在104以上,电阻温度系数为12%.     

Gamma Ray Irradiation Effects on the Ferroelectric and Piezoelectric Properties of Barium Titanate Ceramics

The effect of heavy dose gamma ray irradiation on the ferroelectric and piezoelectric properties of barium titanate (BaTiO₃) ceramics has been investigated. It is found that on irradiation the ferroelectric property decreases and polarization behavior shows double loop hysteresis. The piezoelectric properties including piezoelectric charge constant (d ₃₃), electromechanical coupling coefficient (K _p), and electrostrictive strain also decreases. The most probable reason for decreased ferroelectric and piezoelectric properties may be the occurrence of random local strain upon irradiation. The phase transition temperature from ferroelectric to paraelectric decreases and degree of diffuseness increases on irradiation. The thermoluminescence (TL) glow curve showed a peak at 226 °C showing that irradiated BaTiO₃ has TL properties. Presence of TL clearly indicates that gamma ray irradiation causes trapped holes and electrons and these trapped charges are released at temperature higher than 226 °C. The creation of trapped holes and electrons effected the microstrain of BaTiO₃ ceramic leading to change in the ferroelectric and piezoelectric properties of BaTiO₃ ceramic.     

烧结温度对WO_3系电容-压敏复合陶瓷电性能的影响(英文)

研究了烧结温度对WO_3系电容-压敏复合陶瓷显微结构、非线性电学性能及介电性能的影响.随着烧结温度从1050 ℃到1200 ℃的升高,WO_3陶瓷的晶粒尺寸增大,压敏电压随之降低.在1150 ℃烧结条件下,掺杂0.8 mol% Y_2O_3 的WO_3 压敏陶瓷样品表现出优良的综合电性能,其非线性系数为3.5,相对介电常数为1.13×10~4.然而,过高的烧结温度,不利于样品的非线性电学性能.WO_3系电容-压敏复合陶瓷较适合的烧结温度为1150 ℃,这是因为,在此温度下最有利于样品的晶界势垒结构的形成.