BaTiO3陶瓷中Nb2O5-Zn0.8Mg0.2TiO3的掺杂效应

研究了BaTiO3-Nb2O5-Zn0.8Mg0.2TiO3系统的介电性能及微观性能。SEM和XRD分析发现,在掺杂x(Nb)=1%的BaTiO3陶瓷中,Zn0.8Mg0.2TiO3的固溶度小于4%。Nb2O5和Zn0.8Mg0.2TiO3用量均为1%时,BaTiO3陶瓷为赝立方相结构,当x(Nb)>2%时,陶瓷样品(002)和(200)衍射峰相互分开,研究表明,BaTiO3陶瓷为四方相,且随着Nb用量增加,四方率增强。此外,Nb用量增加还使BaTiO3陶瓷室温介电常数降低,而同时居里点升高。当x(Nb)=2%和x(ZMT)=1%时,在空气中于1 180℃下烧成的BaTiO3陶瓷材料的主要性能指标为:298 K时介电常数2ε98 K=2 004,介电损耗tanδ=0.84%,密度ρ=1.4×1012Ω.cm,-55~ 150℃,电容量温度变化率△C/C≤±15%。     

双施主对受主补偿的BaTiO3系PTCR材料的影响

采用过剩施主二次掺杂法，研究双施主二次掺杂时两种施主相对比例不同对于BaTiO3材料性能的影响，发现过剩施主二次掺杂对受主杂质进行补偿比一次掺杂效果好，在相同掺杂量的情况下，可获得更大的PTC效应和更低的室温电阻率。采用Sb、Y过剩双施主对受主进行补偿，当双施主相对比例变化时，存在PTCR材料α30℃=0．4℃^-1的极大值。采用过剩双施主对受主进行补偿，可获得升阻比〉7，温度系数α30℃〉0．30℃^-1的PTCR材料，有效地降低原料成本。     

双施主掺杂对BaTiO_3基PTC陶瓷性能的影响

研究了Nb2O5和Y2O3双施主一次掺杂对PTC BaTiO3陶瓷性能的影响。探讨了Nb2O5和Y2O3的作用机制,结果表明:Nb2O5主要是起施主作用;而Y2O3既可作为施主,又可起受主作用。添加适量的Y2O3,不仅可以降低电阻率,还可以提高升阻比。另外,还对改变施主掺杂顺序所产生的PTC效果进行了比较,发现施主二次掺杂的效果不如一次掺杂好。     

BiNbO4掺杂对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

在BaTiO3(BT)-Nb2O5-ZnO三元系统中加入BiNbO4以获得中温烧结的X8R陶瓷材料。研究发现,BT陶瓷系统的室温介电常数随BiNbO4掺杂量的增加而减小,适量的BiNbO4可改善BT陶瓷的高温稳定性。SEM和XRD分析表明,掺杂BiNbO4可在BT系统中产生条状第二相Bi4Ti4O12,且第二相的比例随BiNbO4掺杂浓度的增加而增大。低介第二相Bi4Ti4O12的产生是BT陶瓷系统介电常数下降的原因。在空气中于1 100℃下烧成的BaTiO3陶瓷材料的主要性能指标:室温介电常数2ε98 K>1 600,介电损耗tanδ≤1.0%,电阻率ρ≥1011Ω.cm,-55~ 125℃范围内最大电容量变化率不超过±10%。     

N2气氛烧结La掺杂BaTiO3陶瓷的结构与介电性能

采用水热法合成的BaTiO3粉体，分别掺入La(NO)3摩尔分数为0～2．0％，N2气氛1250℃烧结。利用XRD和SEM观测样品的微观结构，用阻抗分析仪测量了在-50～150℃温度范围内样品的介电性能，研究La(NO)3掺杂量对陶瓷样品显微结构和介电性能的影响。试验结果表明：随着La(NO)3掺杂量增大，样品晶粒尺寸逐渐增大。掺杂摩尔分数小于2．0％时，样品主晶相为BaTiO3四方相，介电损耗变化不明显；掺杂摩尔分数大于0．2％时，有第二相Ba5La4Ti8O22存在，介电损耗激增。室温下的表观介电常数ε1呈倒U型变化，当掺杂摩尔分数为0．8％时，室温下ε1达最大值280000。     

Sb2O3掺杂Zn-Nb-O基微波介质陶瓷的结构与性能

采用传统电子陶瓷工艺制备(ZnNb2O6-Zn3Nb2O8)-Sb2O3(ZZS)陶瓷,研究了Sb2O3含量对ZZS陶瓷结构及介电性能的影响规律。结果表明,Sb2O3的加入促进了陶瓷的烧结,陶瓷中除ZnNb2O6和Zn3Nb2O8两种主晶相外未有新相生成,Sb2O3则以Sb3+或Sb5+置换Nb5+/Zn2+形成置换固溶体;陶瓷的介电常数(εr)随Sb2O3含量的增加先增大后减小,保持在23～25之间,介电损耗略有增加。微波频段下,0.7ZnNb2O6-0.3Zn3Nb2O8陶瓷的介电常数随Sb2O3含量的增加略有减小,品质因数与频率的乘积(Q×f)值先增大后减小。当w(Sb2O3)=1%时,陶瓷综合性能最佳,εr=22.88,Q×f=38 871GHz。     

低压ZnO压敏陶瓷晶界特性的研究

借助 HP4192 A低频阻抗分析仪 ,分析了低压 Zn O压敏陶瓷的 C- V特性及介电和损耗特性、添加物对Zn O压敏瓷晶界电学特性的影响。探讨了热处理气氛对 Zn O晶粒边界电性能的作用机理。实验结果表明 :Na+ 掺杂量增加时 ,施主浓度基本保持不变 ,而势垒高度、界面态密度和耗尽层宽度增加 ;在空气中退火 ,样品的施主浓度减少 ,势垒高度降低 ;在 Ar气中退火样品的施主浓度基本保持不变 ,而势垒高度下降较大 ;在音频范围内 ,Zn O压敏瓷具有很高的介电常数 (εr约 130 0 ) ;在 10 5～ 10 6 Hz范围内 ,εr下降较明显 ,与此对应 ,介质损耗角正切 tgδ在 10 5～ 10 6 Hz范围内出现一个峰值 ,该峰具有扩展的德拜驰豫峰特征     

(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)/℃。     

Zn和Nb对BaO-TiO_2系统微波陶瓷介电性能的影响

研究了添加ZnO 和Nb2O5的BaO-TiO2系统微波陶瓷。XRD表明其主晶相是Ba2Ti9O20(B2T9)/BaTi4O9(BT4)。加入ZnO 和Nb2O5,由Zn2+ 和Nb5+共同取代Ti4+,作为施主受主杂质,达到电价平衡,降低了烧结温度,改进了介电性能。该系统微波瓷料既可用于制造滤波器,也可用于制造多层陶瓷电容器(MLCC)。实验表明其介电性能如下:εr =37、Q =14 000、αC = 10×106℃1(1 MHz)。     

(1-x)Bi4Ti3O12-xBaTiO3高Tc压电陶瓷的结构与性能研究

采用固相合成法制备了(1-x)Bi4Ti3O12-xBaTiO3(BIT-BT)压电陶瓷材料,研究了BaTiO3含量对BIT-BT陶瓷显微组织结构及电性能的影响规律.结果表明,BIT-BT陶瓷主要由BiTi3O12和BaTiO3两相组成,当0.1≤x(BT)≤0.7时,材料中出现BaBi4Ti4O15相.随着BT摩尔分数的增加,居里温度Tc逐渐降低,介电常数εr逐渐增大,介电损耗tanδ和压电常数d33先增大后减小.当材料组分为0.6BIT-0.4BT时性能达到最佳,其Tc=455℃、εr=147、tan δ=0.011、d33=20 pC/N.     

BaTiO3铁电陶瓷时效过程中的性能稳定性研究

采用固相反应法制备了La2O3、Bi2O3和Ho2O3掺杂的BaTiO3基PTC热敏陶瓷元件,并对其时效特征进行了研究。结果发现,一般样品的电阻率随时效时间的增加而变大,最大增量达58%;但Bi2O3掺杂的样品出现时效反常现象,即时效初始阶段样品的电阻率随时效时间增加而减小、减少率达19.4%,其后才逐渐增大。     

氧化镉掺杂对钛酸钡基陶瓷材料改性

对ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６－ＣｄＯ系陶瓷介质材料的介电性质进行了研究，并对ＢａＴｉＯ３，ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６，ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６－ＣｄＯ三种材料介电常数，温度稳定性，介电损耗，显微结构进行了比较，得出结论是ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６－ＣｄＯ系陶瓷材料，介电常数高，损耗小，介电常数随温度变化小，是较理想的电容器陶瓷介质材料     

BaTiO_3表面包裹氧化铝的改性研究

采用固相法、非匀相沉淀法、喷雾干燥法三种不同方法,对掺杂Nd、Y、Mn的BaTiO3表面包裹Al2O3,研究了包裹A12O3对BaTiO3基陶瓷的微观形貌、介电常数、介电非线性、容温变化率的影响。结果表明,喷雾干燥法包裹A12O3的BaTiO3基陶瓷性能较优:所制陶瓷粒径为0.6μm,绝缘电阻率达到1011.cm,介电常数变化率为21.5%,容温变化率为58.3%。     

SrBi2Ta2O9铁电陶瓷的制备及其Ca掺杂研究

采用聚合物前驱体法制备了单一铋系层状钙钛矿相SrBi2Ta2O9粉体,研究了不同烧成温度对SrBi2Ta2O9陶瓷相结构和介电、铁电性能的影响。结果表明,随着烧成温度的升高,晶粒沿c轴择优取向趋势增强;不同烧成温度下陶瓷介电常数和损耗均随频率升高而降低,1000℃时陶瓷有最大介电常数和较小的损耗,且陶瓷有较大的剩余极化值和较小的矫顽电场,分别为3.884μC/cm2和25.37kV/cm。不同Ca掺杂量掺杂后,SrBi2Ta2O9陶瓷的介电常数、损耗和剩余极化值均显著降低。     

MnCO3掺杂对BaTiO3-Nb2O5-CO3O4陶瓷性能的影响

为了提高BaTiO3-Nb2O5-Co3O4( BNC)陶瓷的介电常数,采用传统固相反应法制备了MnCO3掺杂的BNC陶瓷,研究了MnCO3掺杂量以及烧结温度对BNC陶瓷致密度及介电性能的影响.结果表明:MnCO3的掺杂提高了BNC陶瓷的介电常数,降低了介质损耗.当MnCO3掺杂量为摩尔分数0.5％时,BNC陶瓷相对介...     

亚微米BaTiO_3 X7R MLC细晶陶瓷介质材料的介电性能研究

基于晶体化学、材料物理化学、电介质物理等基础理论,运用XRD、TEM、EDX、SEM等现代微观分析手段,对亚微米钛酸钡超细粉料制备技术以及高介高性能X7R MLC瓷料和高压高性能X7R MLC瓷料的介电性能进行了研究。     

气相法对BaTiO3陶瓷扩渗Gd元素及其电性能研究

采用气相法对BaTiO3 陶瓷扩渗Gd元素 ,使BaTiO3 陶瓷的导电性发生了显著变化 ,其室温电阻率从 4 .0× 10 12 Ω·m下降为 2 .76× 10 3 Ω·m ,而且随着频率增大和温度升高 ,交流电导逐渐增大 ,BaTiO3 陶瓷的导电性更强。Gd扩渗后BaTiO3 陶瓷的晶粒电阻随着温度的变化 ,呈现NTCR效应 ,而晶界电阻随着温度的变化 ,呈现PTCR效应 ,且晶界电阻远远大于晶粒电阻 ,说明该材料的PTCR效应是由晶界效应引起的。Gd扩渗使BaTiO3 陶瓷的介电常数显著降低 ,且随频率的增大而逐渐减小 ,介电常数随温度的变化呈PTC效应 ,并使BaTiO3 陶瓷的居里温度升高为 130 .6°C。     

钛酸钡半导体陶瓷的低温介电特性

在80—320K温度范围内,研究了两种组份BaTiO_3半导体陶瓷的介电特性,发现其介电常数温度曲线不再明显有反映不同铁电相变的两个介电峰,但介电常数实部和虚部的极大值位置分别与mm2—3m和4mm—mm2铁电相变的温度有关。这可能是由于其铁电相变高度弥散、mm2—3m铁电相变温度与Sr~(2-)的取代量基本无关以及4mm相出现PTCR效应的结果。     

高精度高比容独石电容器用瓷料研究及其介电常数的计算

首先利用蒙特卡罗有限元法在分析陶瓷材料内电场分布的基础上 ,对微粒混合陶瓷材料的介电常数与各成分含量及其介电常数之间的关系进行了探讨。研究表明 ,由于介质极化的原因 ,在陶瓷材料内部 ,等势线的分布将主要集中于低介电常数成分所占的区域 ,并且 ,微粒混合陶瓷材料各成分的含量及其介电常数都会对陶瓷材料内电场的分布产生重要影响 ,并使陶瓷材料的宏观介电常数发生变化。当陶瓷材料中含有与其他成分介电常数差别相当大的成分时 ,利用蒙特卡罗有限元法可获得较其他传统方法更为准确的结果系统地研究了钡钛钕系统陶瓷的介电性能。研究结果表明 ,Ba Ti O3中掺入极少量的 Nd2 O3(例如摩尔分数 x为 0 .1% )时 ,材料呈半导性 ,电阻率呈明显的 PTCR效应。Ba Ti O3中掺入少量的 Nd2 O3(x≥ 0 .2 % )时 ,材料呈绝缘性 ,且随着 Nd2 O3掺入量的增加 ,材料的平均晶粒尺寸不断减小 ,居里峰向负温方向移动 ,居里峰不断降低。Ba Ti O3中掺入少量 Nd2 O3· 2 Ti O2时 ,随着掺入量的增加 ,居里峰向负温方向移动 ,晶粒尺寸不断增大 ;Ba Ti O3中掺入较多的 Nd2 O3· 2 Ti O2 时 ,随着掺入量的增加 ,介电常数不断减小 ,介电常数的温度特性曲线的非线性程度不断减小 ,并且 ,当 Ba Ti O3与 Nd2 O3· 2 Ti O2 的摩尔比?     

稀土氧化物Er_2O_3对钛酸钡基瓷料介电性能的影响

讨论了稀土氧化物Er2O3对BaTiO3基陶瓷系统介电性能的影响。通过掺杂稀土氧化物Er2O3,可使BaTiO3基系统的相对介电常数er保持较高的数值(>3 000);同时,系统的容量温度变化率大为改善,在55~+125℃工作温区内,满足X7R特性;并且随着Er2O3含量的增加,系统的耐压强度也得到了很大的提高,达16 900 V / mm。