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     

双施主掺杂BaTiO3半导体陶瓷材料的研究

以 Sb2 O3单施主和 Y2 O3 Nb2 O5 双施主作为半导化元素 ,对低阻 Ba Ti O3半导体陶瓷的 PTCR特性进行了研究 ,通过不同的掺杂方式及工艺得到了低电阻率 PTC陶瓷材料 ,室温电阻率ρ2 5 =4· 49Ω· cm ,温度系数 αT=6 .0 4× 10 - 2 °C- 1 ,升阻比 β=1.0× 10 3,对低阻 PTC材料进行了探讨。     

Bi2O3及MnO2掺杂对[(Pb,Ca) La](Fe,Nb)O3介质陶瓷结构及微波性能的影响

研究了Bi2O3及MnO2掺杂量对[(Pb0.5Ca0.5)0.92La0.08](Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷结构及介电性能的影响.结果表明Bi2O3及MnO2均是良好的烧结助剂,可降低体系的烧结温度60～100 ℃,同时提高陶瓷的密度.XRD图谱证明当MnO2的质量分数≤2%时,陶瓷为钙钛矿相及焦绿石相,表明Mn4+进入主相晶格,而Bi2O3的掺杂会使体系中出现未知第三相.随MnO2的增加,陶瓷的介电常数先增加后减小,同时使品质因数及谐振频率温度系数的单调下降.Bi2O3的掺杂则会使陶瓷介电常数及谐振频率温度系数升高,而品质因数下降.Bi2O3及MnO2的联合掺杂比单一掺杂更有效地降低了陶瓷的烧结温度,达100～140 ℃,且在低温烧结条件下有比单一掺杂时更好的微波介电性能.其中当Bi2O3和MnO2的质量比k=1,2种添加物总质量分数w=1%,烧结条件为1 050 ℃,保温4 h,陶瓷的相对介电常数εr,品质因数(Q)与谐振频率(f)的乘积Qf以及谐振频率温度系数分别为91.1, 4 870 GHz和18.5×10-6/℃.     

改进sol-gel技术BST薄膜的制备及性能研究

为了制备高性能BST薄膜,采用改进的溶胶 凝胶(sol gel)方法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备出了不同结构、不同组成的BST薄膜;研究了BST薄膜的微观结构及其介电、铁电性能。XRD分析表明,当热处理温度为750℃时,得到完整钙钛矿结构的薄膜材料。SEM电镜显示,含种子层的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ3种不同类型的BST薄膜的结晶状况有很大改善。得到的BST20薄膜的介电峰温区覆盖常温段,介电常数为405,介电损耗为0.011,剩余极化强度为Pr=2.3μC·cm-2,矫顽场为Ec=45kV/cm。     

铁电材料参数计算机测试系统的研制

介绍了铁电材料电滞回线、Ⅰ—Ⅴ特性测量原理和铁电材料参数计算机测试系统的组成,重点对系统的硬件与软件模块进行了研究。用该系统测试了PLT5铁电陶瓷的电滞回线和Ⅰ—Ⅴ特性,测试结果表明：铁电材料参数计算机测试系统运行效果良好。     

涡街流量计用压电陶瓷材料的研究

在分析Ｐｂ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ３＋ＢｉＦｅＯ３＋Ｓｒ（Ｃｕ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３以及Ｐｂ［（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）（Ｔｉ，Ｚｒ）］Ｏ３系列压电性能的基础上，通过调整系统中的锆钛比，得到压电性能参数满足要求的涡街流量计用压电陶瓷材料。     

两步加压法制备高介电调谐率的Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3厚膜

在传统的丝网印刷厚膜制备工艺中增加了两步加压预处理流程,采用这种新方法制备了致密的Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)厚膜,并系统地研究了两步加压法对BST厚膜微结构和介电性能的影响。结果表明,与传统工艺相比,两步加压法可使BST厚膜获得更致密的微结构和更高的介电调谐率。在20℃和10kHz环境下,厚膜的介电常数和介电损耗分别为958和0.013 4,6kV/mm偏场下介电调谐率和优值分别为48.6%和36.3。     

新型PST铁电薄膜的制备及其电性能研究

PST铁电薄膜是一种具有优良铁电、热释电和介电等性能的铁电材料.该材料在红外探测器、红外焦平面阵列、热成像器件、非易失性铁电存储器和大容量电容器等方面具有广泛的应用.PST铁电薄膜的制备方法多种多样,各具优缺点,不同的制备工艺对薄膜的性能有影响.叙述了PST铁电薄膜的制备技术、电性能和在热释电红外探测器方面的应用.     

高储能密度聚合物基多层复合电介质的研究进展

薄膜电容器是现代电力装置与电子设备的核心电子元件,受限于薄膜介质材料的介电常数偏低,当前薄膜电容器难以获得高储能密度(指有效储能密度,即可释放电能密度),从而导致薄膜电容器体积偏大,应用成本过高。将具有高击穿场强的聚合物与高介电常数的纳米陶瓷颗粒复合,制备聚合物/陶瓷复合电介质,是实现薄膜电容器高储能密度的有效策略。对于单层结构的0-3型聚合物/陶瓷复合电介质,其介电常数与击穿场强难以同时获得有效提升,限制了储能密度的进一步提高。为了解决此矛盾,研究者们叠加组合高介电常数的复合膜与高击穿场强的复合膜,制备了2-2型多层复合电介质,能够协同调控极化强度与击穿场强来获取高储能密度。研究表明,调控多层复合电介质的介观结构与微观结构,可以实现优化电场分布、协同调控介电常数与击穿场强等目标。本文综述了近年来包括陶瓷/聚合物和全有机聚合物在内的多层聚合物基复合电介质的研究进展，重点阐述了多层结构调控策略对储能性能的提升作用，总结了聚合物基多层复合电介质的储能性能增强机制,并讨论了当前多层复合电介质面临的挑战和发展方向。     

ZnO对(Pb0.915Ba0.04La0.03)(Zr0.65Sn0.3Ti0.05)O3反铁电陶瓷微结构和储能特性的影响

电介质陶瓷因其高功率密度而成为脉冲功率电子系统的理想材料。为满足日益增长的电子器件集成化、轻量化和小型化的要求，高介电常数、高储能密度和高储能效率的储能陶瓷具有重要的研究价值。采用传统固相反应法制备了(Pb_0.915Ba_0.04La_0.03)(Zr_0.65Sn_0.3Ti_0.05)O₃∶xZnO(x=0%,1%,2%,3%,4%,质量分数)反铁电复合陶瓷，系统研究了ZnO第二相对PBLZST陶瓷的微观结构、介电性能、铁电性能和储能性能的影响。结果表明：ZnO晶粒聚集在晶界处，具有细化晶粒的作用。随着ZnO含量的增加，复合陶瓷的介电常数、最大极化强度和击穿电场均呈现出先增大后减小的趋势；x=2%时复合陶瓷样品在外加电场强度为215 kV·cm^-1时，有效储能密度达到最高值5.40 J·cm^-3,对应的储能效率为81.3%。