CaZrO3掺杂对(Ba,Sr)TiO3铁电电容器陶瓷性能的影响

研究了CaZrO3掺杂量对(Ba,Sr)-TiO3(barium strontium tianate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响．得到了CaZrO3掺杂量与：BST性能的关系。用扫描电镜和X射线衍射研究了CaZrO3。掺杂量对BST陶瓷微观结构和相结构的影响,探讨了CaZrO3掺杂改性BST陶瓷的机理。结果表明：适量的CaZrO3掺杂,可得到最佳综合性能的BST。CaZrO3掺杂明显促使：BST细晶化,有较强的移峰和压峰效应,能使四方相晶轴比(c／c)降低,提高材料的介电常数并改善材料的介温特性,过量CaZrO3掺杂使衍射峰宽化,会使材料的介电常数下降。通过研究获得了高介高压高稳定的电容器陶瓷。     

纳米掺杂剂中Mn离子对BaTiO3基多层陶瓷电容器瓷料的影响

通过溶胶-凝胶法合成含Mn的复合氧化物Y3MgMgMnxSiO7.5 x(x=0.1,0.2,0.5,1.0)纳米掺杂剂,并采用纳米掺杂工艺制备BaTiO3基多层陶瓷电容器瓷料.采用热重-差热分析、X射线衍射、透射电子显微镜对干凝胶及其焙烧粉体进行表征,并研究了纳米掺杂剂中Mn离子对陶瓷微观结构、介电性能以及抗还原性的影响.结果表明:干凝胶经650,750,850,950 ℃焙烧后获得平均粒度分别为25.9,40.2,51.8,67.9 nm的Y3MgMnxSiO7.5 x纳米粉,在850℃附近从无定形态向结晶态转变.Mn能够显著地抑制BaTiO3基陶瓷的晶粒生长并提高均匀性和致密性,平均晶粒尺寸约0.4μm.随着纳米掺杂剂中Mn含量的增加,陶瓷由四方晶型向赝立方晶型转变,并促使"壳-芯"结构的形成,从而显著改善介电温度特性并提高室温介电常数(ε25℃≥2 600).纳米掺杂剂中多价态Mn离子作为受主能抑制自由电子浓度,增强瓷料的抗还原性,使瓷料的介质损耗减小(tanδ＜1.0%),绝缘电阻率提高(p=1012Ω·cm),符合EIA X7R/X8R标准.     

低温烧结制备Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷及厚膜

用改进的溶胶－凝胶工艺制备Ba0.6Sr0.4TiO3（BST）陶瓷及厚膜，研究它们的结晶情况与电学性能。在这种改进的工艺中，将经高能球磨制备的纳米BST陶瓷粉体加入到同组分的BST的溶胶液中，制备成稳定的悬浮性好的浆料，并用此浆料制备BST陶瓷及厚膜。实验结果表明：采用两步烧结法可制备细晶、较致密的BST陶瓷材料，它呈现明显的弥散相变特征，具有较好的介电性能，晶粒尺寸〈1μm。用匀胶法制备的沉积在Pd／Ag电极上的BST厚膜，膜厚约为10μm，也呈现明显的弥散相变特征。在1200℃烧结后的厚膜在0℃，1kHz时，相对介电常数为900，介电损耗为0．03。     

中温烧结(Ba、Sr)TiO3电容器陶瓷

采用常规电容器陶瓷制备工艺 ,借助正交设计实验法研究了在配方对中温烧结 (12 0 0℃ ) (Ba,Sr)TiO3 (BST)基陶瓷介电性能的影响 ,得到了影响BST基陶瓷介电性能的主次因素以及各因素水平影响其性能的趋势 ,同时得到介电常数最大的配方和介质损耗最小的配方 ,得到了综合性能最佳的适合单片电容器和独石电容器的中温烧结 (12 0 0℃ )BST基陶瓷基方 ,它具有中介 (ε≥ 2 195 )、低损耗 (tanδ≤ 0 .0 15 5 )和高耐压 (大于 4 .5Mv/m)。探讨了各组分对BST基陶瓷介电性能的影响机理 ,为研制中温烧结单片电容器和独石电容器陶瓷提供了依据     

CeO2掺杂(Ba,Sr,Ca) TiO3 基高压电容陶瓷的研究

采用固相烧结法合成0.97(Ba0.6Sr0.3Ca0.1)TiO3·0.03(Bi2O3·3TiO2)陶瓷材料,研究了掺杂稀土氧化物CeO2对陶瓷材料介电性能的影响.随CeO2加入量的增加,材料的介电常数先增大后减小再增大后减小,而介电损耗先减小后增大,击穿场强先增大后减小.当CeO2为0.1wt%时,介电常数最大,εr=2384.当CeO2为0.2 wt%时,获得了介电常数为1730,介电损耗为0.0060,耐压为13.125 kV/mm的高压低损耗陶瓷电容器瓷料.利用SEM分析了不同CeO2加入量时样品的断面形貌,结果表明:CeO2可以抑制晶粒生长,细化晶粒,形成固溶体,而过量的CeO2偏析于晶界.     

用溶胶-凝胶法制备纳米粉体时聚集现象的探讨

当利用溶胶 -凝胶法制备纳米粉体材料时 ,最关键的问题是防止聚集体的生成。本文分析了该制备过程中聚集体的形成原因 ,对几种常用的防止团聚体生成的方法进行了讨论 ,认为利用超声波空化作用是防止聚集现象的新措施。     

BaTiO3基多层陶瓷电容器抗还原介质材料的研究进展

多层陶瓷电容器(MLCC)是一类重要的片式元器件,内电极的贱金属化已成为其产品开发的主流。MLCC内电极贱金属化的关键技术是获得抗还原性能优异的瓷料,能够与贱金属镍电极实现共烧的BaTiO3基抗还原瓷料的研究是目前MLCC研究的热点。本文综述了BaTiO3基抗还原介质材料的抗还原机理、制备方法及研究进展。     

柠檬酸络合法制备NiTiO_3纳米粉体

以无机镍盐和钛酸四丁酯为起始原料,柠檬酸为络合剂,采用溶胶–凝胶法制备了NiTiO3纳米粉体。通过X射线衍射、扫描电镜和红外光谱研究了柠檬酸加入量对钛酸镍纳米粉体相组成、显微结构以及晶粒生长活化能的影响。结果表明:在制备过程中加入柠檬酸能明显降低其晶粒生长活化能;随柠檬酸加入量从0g增加至柠檬酸与溶液中阳离子(Ni2++Ti4+)的摩尔比为1:1时,纳米NiTiO3的晶粒生长活化能由60.19kJ/mol降低到43.07kJ/mol;制备的粉体为纯净的NiTiO3物相,结晶性较好。700℃煅烧后NiTiO3粉体颗粒形状为六方形片状结构,粉体的粒子尺寸分布均匀,粒径约为20～30nm。     

Bi4Si3O12纳米粉体的制备与表征

以正硅酸乙酯和Bi2O3为原料,采用溶胶-凝胶法制备了硅酸铋(Bi4Si3O12)纳米粉体.通过X射线衍射和电子显微镜分析了合成粉体的相结构和形貌,测定了粉体的粒度分布曲线,研究了正硅酸乙酯用量对产物相组成的影响.结果表明:干凝胶粉末在750℃热处理2 h,得到了粒径为40～100nm的粉体.正硅酸乙酯的实际用量为理论用量的6倍时,可以制备出相组成为Bi4Si3O1 2的纳米粉体.纳米尺度的Bi4Si3O12材料的激发光谱和发射光谱相对于晶体材料发生了蓝移.     

多层陶瓷电容器用的SrTiO3纳米粉体制备

采用溶液-溶胶-凝胶法,从Sr(NO3)2-Ti(OC4H9)4-H2O-C2H5OH体系制备多层陶瓷电容器用的纳米SrTiO3粉体.用热重-差示扫描分析研究了由前驱体干凝胶形成纳米SrTiO3粉体的加热过程.用X射线衍射等方法研究了醋酸、水、温度对凝胶化、纳米SrTiO3粉体的粒径和比表面积的影响.用扫描电镜和透射电镜观察了纳米SrTiO3粉体的形貌和颗粒大小.所制备的SrTiO3粉体分散性好,粒径为40～50 nm,比表面积为9～10 m2/g.     

溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡铁电薄膜的研究

钛酸锶钡(BST)薄膜是一类重要的铁电薄膜材料。采用溶胶-凝胶法制备了不同组分的具有钙钛矿结构的BST薄膜。利用X射线衍射技术(XRD),研究了不同退火条件下BST薄膜的结晶特性,结果表明制备的BST薄膜形成了单一的钙钛矿结构;利用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,结果表明制备的BST薄膜光滑,平整,无明显的孔洞和裂纹,且生长良好。BST薄膜的晶粒细致,排列整齐,分布均匀,呈现球状。     

Ca掺杂对Ba0.8Sr0．2TiO3本征热释电性能的影响

以尿素（Urea）为添加剂,用溶胶一凝胶工艺在较低温（550℃）合成了钛酸锶钡粉末,在1300℃烧结成陶瓷。研究了Ca掺杂量对陶瓷结构、介电、铁电以及本征热释电性能的影响。研究显示：陶瓷样品均形成了单一的钙钛矿结构固溶体。陶瓷的本征热释电性能受Ca掺杂量影响显著。当Ca掺杂量为2at％时,陶瓷在居里点附近的本征热释电系数达670nC·cm^-1·k^-1。     

CaTiSiO5掺杂对钛酸钡锶陶瓷介电性能的影响

采用传统固相烧结法,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法系统研究了CaTiSiO5掺杂量对(Ba,Sr) TiO3(barium strontium titanate,BST)基电容器陶瓷介电性能和微观结构的影响.结果表明:CaTiSiO5掺杂的BST陶瓷材料的介电损耗都比较小,但是对材料居里峰的移动和展宽效应都明显.随着CaTiSiO5掺杂量的增加,BST陶瓷的介电常数(εr)先增大然后减小,介电损耗(tanδ)先增大然后减小,变化不大,交流耐压强度(Eb)先增大然后减小,容温变化率先减小然后增大.当掺杂CaTiSiO5质量分数为0.8％时,BST陶瓷的综合介电性能较好:介电常数(εr)=2540,介电损耗(tanδ)=0.0036,耐压强度(Eb)=5.6 kV/mm(AC),在-30～85℃温度范围内,容温变化率为-18.9％ ～ 20.6％,容温特性符合Y5S特性.     

Ba0.5 Sr0.5 TiO3/PMMA复合材料介电性能研究

采用溶胶凝胶法（sol-gel）制备了Ba0．5Sr0．5TiO3／PMMA复合材料粉体。应用红外光谱（IR）、偏光显微镜（PLM）、扫描电镜（SEM）等分析手段，对样品进行了表征与分析，研究了乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂在BST55／PMMA复合材料制备过程中起的桥联作用，并讨论了MMA和BST55物质的量比与其介电性能的关系。结果表明，在凝胶化过程中，适量的偶联剂不仅起着交联剂的作用，而且能改善复合材料的粒子聚集态；而复合材料的介电常数远远低于BST55陶瓷，且随着PMMA含量的增加而有所降低。     

溶胶－凝胶法合成纳米级PbTiO_3超细粉末

采用钛酸丁酯和醋酸铅作为原料，通过溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）方法合成了纳米级ＰｂＴｉＯ３超细粉末。实验结果表明：采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌｌ方法可以制得纯度为含ＰｂＴｉＯ３，９９．６７ｗｔ％，平均粒径为６０ｎｍ的高纯、超细、粒径分布范围窄的ＰｂＴｉＯ３粉末。ＰｂＴｉＯ４干凝胶在４００℃下热处理２ｈ后，可以得到结晶程度很高的纳米级ＰｂＴｉＯ３超细粉末。同时通过对醋酸铅（Ｐｂ（Ａｃ）２·３Ｈ２Ｏ）脱水方法的探讨，得出在１９０℃下加热数小时可以有效地脱去醋酸铅中的结晶水。     

湿化学方法制备Pb（ZrxTi1—x）O3陶瓷微粉的研究

以金属醇盐和硝酸盐为原料，按Ｐｂ（Ｚｒ０．５２Ｔｉ０．４８）Ｏ３＋５％（ｍａｓｓ０ＰｂＯ设计组成，采用改进的湿化学方法，严格控制共沉淀物生成，洗涤，分散液的选配及冷冻干燥条件；再经合理煅烧工艺，不需粉磨，制成化学组成均匀分布，不含有硬团聚体，具有单一钙钛矿晶相，高烧结活性的亚微米级Ｐｂ（ＺｒｘＴｉ１－ｘ）Ｏ３（ＰＺＴ）微粉。