细晶粒BaTiO3陶瓷介电性能的频谱效应

本文研究了细晶粒纯BaTiO3陶瓷的介电性能与频率的关系,发现陶瓷的介电常数随测量频率有明显变化,细晶粒陶瓷的介电常数随测量频率减小缓慢增加,而常规材料呈明显的上升趋势.细晶粒材料在低频范围的频率稳定性远高于常规材料,并且陶瓷的共振频率随着晶粒尺寸的减小而降低.文章从微观结构与极化机理方面解释了出现这种现象的原因.     

低温烧结Ca0.6La0.8/3TiO3-Li0.5Nd0.5TiO3微波介质陶瓷

研究了复合烧结助剂ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃和LiF添加量对Ca0.6La0.8/3TiO3-Li0.5Nd0.5 TiO3(CLLNT)陶瓷相结构、烧结特性及介电性能的影响.加入复合烧结助剂(ZBS玻璃和LiF)后,CLLNT陶瓷的烧结温度从1400℃降至1000℃;当ZBS玻璃的添加量为4%(质量分数,下同)、LiF的添加量小于3%时,CLLNT陶瓷样品中没有发现第二相,主晶相仍为斜方钙钛矿结构;当ZBS玻璃的添加量为4%、LiF的添加量为1%时,CLLNT陶瓷在1000℃烧结3h获得最佳性能,介电常数εr=97,Q×f=1286GHz,TCF=43×10-6/℃(4GHz).     

BaTiO3陶瓷墨水的制备和性能

制备了喷射打印用BaTiO3陶瓷墨水，研究了墨水的理化性能。结果表明，在固相含量一定的条件下，BaTiO3陶瓷墨水的分散稳定性随分散剂PAA加入量的增加而增大，存在一个与固相含量有关的分散剂的最佳加入量，墨水的粘度随固相含量的增加而增大。     

低温烧结氧化铝基体材料性能的研究

以目前最常用的LTCC材料为基础,选择Al2O3为片式熔断器基体材料.系统研究在不同烧结温度下的Al2O3-Bi2O3陶瓷基体,通过X射线衍射和扫描电镜分析了不同温度下样品的相组成及密度变化,指出形成这种相结构的可能影响因素;测试了不同频率下样品的介电性能.结果表明,Bi2O3的掺杂可以提高Al2O3陶瓷的烧结活性,进而大大降低了陶瓷的烧结温度,密度在900℃达到最大值3.7g/cm3,陶瓷样品的主晶相为α-Al2O3,没有杂相存在,且断口形貌分布均匀没有明显的气孔存在,同时总结出了介电常数和介质损耗的变化规律.     

烧结工艺对BaTiO3系PTC材料性能的影响

讨论了烧结工艺对PTC材料性能的影响机理,对烧结工艺作了种种实验,得出了具体的BaTiO_3系PTC材料的最佳烧结条件。     

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。     

反应烧结Si3N4透波陶瓷的制备与能研究

以国产Si粉和Si3N4粉为原料,添加适量的Y2O3和Al2O3烧结助剂,经凝胶注模成型后,在流动的高纯氮气氛中,采用反应烧结工艺制备出结构均匀、性能良好的Si3N4透波陶瓷,并深入研究了组分配方和烧结工艺对硅粉氮化率及材料的力学性能与介电性能的影响.研究结果表明:提高烧结温度能明显改善硅粉的氮化程度,当烧结温度超过1450℃、保温4h以上时,硅粉可完全氮化;起始原料中Si3N4含量为65％时,样品的介电性能最好,其介电常数为4.8,损耗角正切值为0.78×10-2;起始原料中Si3N4含量为35％时,样品的力学性能最好,其抗弯强度为129.5MPa.     

钛酸锆固溶体微波介电瓷的制备与性能

用共沉淀的方法制备了一系列ZrxTi1-xO4(0.4≤x≤0.6）纳米粉，XRD物相分析为ZrTiO4固溶体，TEM观察粒子粒径为20～30nm。通过制陶实验对该系列固溶体的烧结特性，形貌及介电性能进行了研究。结果表明，TiO2含量影响固溶体的最佳烧结温度，在相同的烧结温度下，TiO2含量越高，瓷体的相对密度越低，晶粒越大。该材料有很好的频率、温度稳定性，其介电性能与组成和瓷体的相对密度有关。介电常数和品质因数随瓷体相对密度增大而增大。当材料的相对密度高于90%时，随着TiO2含量增加，其介电常数增大，而品质因数降低。     

微波场中BaTiO3陶瓷的烧结及施、受主掺杂对晶粒生长的影响

采用ＴＥ１０３单模腔微波炉烧结ＢａＴｉＯ３陶瓷,对微波与陶瓷材料相互作用机制进行了探讨,分析了ＶａＴｉＯ３陶瓷微波烧结过程中各损耗随温度的变化规律;同时,分别在体系中引入受主杂质Ｃｒ＾３＋和施主杂质Ｎｂ＾３＋,研究微波场中杂质浓度对钛酸钡陶瓷晶粒生长的影响。     

低温烧结细晶Y-TZP

通过在Ｙ－ＴＺＰ中加入适量的硅酸盐玻璃添加剂,使其烧结温度明显降低,并且制备出具有细晶粒、高强度的四方相氧化锆增韧陶瓷材料．分析了添加剂含量及烧结温度与材料致密度、显微结构及力学性能的关系,发现在Ｙ－ＴＺＰ材料中加入１ｗｔ％的添加剂,可以使材料在１４００℃下烧结,氧化锆晶粒尺寸约为１００～２００ｎｍ;其抗折强度可达９５０ＭＰａ．     

PTCR陶瓷材料的超低温烧结

主要研究了ＢＮ对ＰＴＣＲ陶瓷材料低温烧结的作用．对Ｌａ掺杂ＢａＴｉＯ_３ＰＴＣＲ陶瓷,在１１００℃的低温下烧结可以得到室温电阻率为１５０Ω·ｃｍ、升阻比为４．９个数量级的样品．对居里温度为３６０℃的高居里点（Ｂａ_０．４Ｐｂ_０．６）ＴｉＯ_３ ＰＴＣＲ陶瓷材料,选用 Ｎｂ_２Ｏ_５为半导化剂,ＢＮ和ＡＳＴ为助烧剂时,可以在１０００℃左右的超低温下烧成．同时,对ＢＮ助烧剂的液相烧结机制进行了初步的探讨．     

低烧钛酸钡基介电陶瓷的研究进展

低温烧结的BaTiO3基介电陶瓷具有降低能耗,抑制晶粒过度生长以及适合制造贱金属内电极多层陶瓷电容器等优点。本文综述添加助烧剂、高活性纳米粉体和烧结方法的改进等对钛酸钡基陶瓷烧结温度及其性能的影响。重点介绍了助烧剂的作用机制、分类和添加方式,并对其发展方向进行了展望。     

固有烧结温度低的低介电常数陶瓷材料研究进展

固有烧结温度低的低介电常数微波介质陶瓷材料在低温共烧陶瓷(LTCC)中具有重要的应用前景。着重介绍了钨酸盐、磷酸盐、碲酸盐、钼酸盐、钒酸盐、铌酸盐和硼酸盐等固有烧结温度低的低介电常数微波介质陶瓷材料的研究进展,并指出低温共烧陶瓷材料目前存在的问题。     

BaO-B_2O_3-SiO_2玻璃助剂中SiO_2对低温烧结PTCR陶瓷性能的影响

研究了氧化钡-氧化硼-氧化硅(BaO-B2O3-SiO2)玻璃助剂对Y掺杂BaTiO3陶瓷微观结构和PTCR特性的影响.微观结构分析表明.玻璃助荆中SiO2的含量能改变晶界相组成,影响样品的烧结特性和室温电阻率.实验结果表明,当含有5%SiO2(摩尔分数)的BaO-B2O3-SiO2玻璃助剂的添加量为3%(质量分数)时,在1050℃保温3h烧结的样品的室温电阻率为210Ω·cm,升阻比为3.5个数量级.     

烧结温度对PNW-PMN-PZT陶瓷结构和力学性能的影响

CeO2掺杂Pb0.94Sr0.06(Ni1/2W1/2)0.02(Mn1/3Nb2/3)0.07(Zr0.51Ti0.49)O3(PNW-PMN-PZT)陶瓷采用传统固相烧结法制备.借助X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱分析(EDAX)及密度、硬度和弯曲强度研究了烧结温度对陶瓷结构和机械性能的影响.研究发现,烧结温度的提高可使三方-四方相变、晶体四方度和晶粒尺寸增大,而使晶粒表面的残余应变减小.EDAX结果表明,材料组成和结构的不均匀性随烧结温度的提高而加剧,过高的烧结温度可导致Ni、Ce元素在晶界严重偏析积聚.1000℃烧结的陶瓷具有最佳的力学性能,这与合适烧结温度对材料晶粒尺寸、残余应变、组成和结构的均匀性以及气孔率的影响有关.     

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.     

(1-x)BaTiO3-xCaTiO3陶瓷介电特性与La掺杂半导化研究

制备了(1-x)BaTiO3-xCaTiO3(x=0.0～1.0)陶瓷(BCT系)和La掺杂(1-x)BaTiO3-xCaTiO3(x=0.2～0.3)陶瓷(BCTLa系).研究了BCT系和BCTLa系陶瓷的微观形貌、结构和介电性能,验证了BCT系陶瓷在Ca组分x=0.24～0.90之间的复相结构.研究发现,BCTLa系陶瓷的性质与预期相差甚远,介电常数增长10倍以上,损耗急剧增大,电阻率锐减,较纯BaTiO3下降5～6个数量级,绝缘性能变差,实现了半导化,并分析了半导化原因.     

La2NiMnO6双钙钛矿陶瓷的等离子活化烧结

针对常压烧结La₂NiMnO₆ (简称LNMO)双钙钛矿陶瓷存在的烧结温度高、致密度低、工艺周期长等问题, 采用等离子活化烧结技术(Plasma Activated Sintering, 简称PAS)制备LNMO陶瓷, 主要研究了烧结工艺(温度、压力) 对其物相结构、显微形貌、致密度和介电性能的影响, 以期得到物相单一、结构致密、性能良好的LNMO双钙钛矿陶瓷。利用X射线衍射仪、阿基米德排水法、扫描电子显微镜、阻抗分析仪等手段, 系统测试表征了LNMO陶瓷的结构与性能。结果表明: 升高烧结温度有利于改善LNMO陶瓷的结晶性并增大晶粒尺寸, 但过高温度会导致杂相生成; 增大烧结压力对物相无明显影响, 但在一定程度上提升了致密度。确定了较适宜的PAS条件为: 烧结温度975~1000 ℃、烧结压力80 MPa, 在此条件下烧结得到的LNMO陶瓷为单一的正交结构, 致密度为92%, 具有较大的介电常数(~10 ⁶)。与常压烧结相比, 等离子活化技术集等离子体活化、压力、电阻加热为一体, 可在更低温度(降低400~500 ℃)和更短时间(缩短2~20 h)内获得较为致密的LNMO陶瓷。