Y3+替代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷显微结构和介电性能的影响

本文研究了Y3 替代Bi3 对Bi2O3-ZnO-Nb2O5系介质材料结构和性能的影响,并借助X射线、扫描电镜、LCR4284测试仪对其相结构和介电性能进行分析。研究结果表明,随着Y3 替代量的增加,Bi2O3-ZnO-Nb2O5系介质材料的晶粒尺寸、介电常数、介电损耗都有所变化,当替代量x=0.2时,介电性最佳,介电常数为79.4094,介电损耗为0.002125。     

添加剂对0.95MgTiO3-0.05CaTiO3陶瓷性能的影响

采用同相反应法分别制备了V2O5,Co2O3和ZnO氧化物掺杂的0.95MgTiO3-0.05CaTiO3(95MCT)介质陶瓷.研究了V2O5,Co2O3和ZnO氧化物掺杂对95MCT陶瓷烧结特性和介电性能的影响.结果表明:V2O5.Co2O3和ZnO氧化物掺杂的95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,无中间相MgTi2O5出现.V2O5,Co2O3和ZnO氧化物掺杂可以有效地降低95MCT陶瓷的烧结温度,提高致密化程度,降低介电损耗,调节温度系数.ZnO掺杂的95MCT陶瓷性能最好:烧结温度降低至1 250℃,介电常数为21.7,烧结密度可达3.8g、cm3(理论密度的98.4%),介电损耗降低至10-5,温度系数为0.12×10-5/℃.     

Zn-Al共掺MgTiO3-CaTiO3陶瓷的结构与性能

采用固相反应法制备了(Mg0.93Ca0.05 Zn0.02)(Ti1-xAl)O3介质陶瓷.研究了Zn-Al共掺杂对0.95MgTiO2-0.05CaTiO3(95MCT)陶瓷性能的影响.结果表明,Zn-Al共掺杂的95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,有第二相CaAl2O4出现;Zn-Al共掺杂能有效降低95MCT陶瓷的烧结温度至1300℃,且得到致密的晶粒结构,改善介电性能,并对介电常数温度系数具有调节作用.当掺杂Zn2+、Al2+的摩尔分数均为0.02时,在1300℃烧结2.5 h获得最佳性能:介电常数为20.35,介电损耗为2.0×10-6,介电常数温度系数为-1.78×10-6.     

Ba(Ti0.91Zr0.09)0.09Al0.01O3陶瓷的介电弛豫特性

采用固相反应法制备了Ba1-xBi(Ti0.91Zr0.09)0.09Al0.01O3陶瓷,借助XRD、Agilent4284A、ZT-I电滞回线测量仪,研究了Bi3+和Al3+共掺杂后对陶瓷的相结构和介电特性的影响.研究结果表明,掺杂后Ba(Ti0.91Zr0.09)0.09Al0.01O3陶瓷的体积密度在x=0.03时,可达5.859 g/cm3,XRD结果显示,在x≤0.01时,衍射峰具有单一的四方BaTiO3结构,观察介电温谱(-30℃≤T≤130℃,10-1kHz≤f≤103kHz,其中f为频率)可发现陶瓷从正常铁电体转变成弛豫铁电体,电滞回线显示矫顽场(Ec)和剩余极化强度(Pc)小,即Ec=0.93 kV/cm,Pc=2.63μC/cm2.     

Y3+取代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结温度的影响

采用固相反应制备Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7微波陶瓷,并借助X射线、扫描电镜、LCR4284测试仪,研究Y3 取代Bi3 对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性及介电性能的影响。研究结果表明:随着Y3 替代量的增加,晶粒尺寸减小,介电常数先减小后增大,烧结温度升高;适量的Y3 替代可以获得性能很好的BZN介质材料。     

Sc3+和Ru4+联合取代BZN基陶瓷结构与介电性能的研究

采用传统的固相反应法制备致密的Bi_1.4Sc_0.1ZnNb_1.5-xRu_xO₇陶瓷样品, 研究Sc³⁺, Ru⁴⁺共同替代对Bi₂O₃-ZnO-Nb₂O₅陶瓷的相结构、晶体化学特性和介电性能的影响。结果表明: 当掺杂量x≤0.055 mol时, 样品保持单一的立方焦绿石结构。当掺杂量x=0.055 mol时, X射线衍射峰强度变弱, 峰形变宽。随着掺杂量的增加(0≤x≤0.04 mol), 陶瓷样品的晶格常数a和A位离子与第7个氧O′平均键长R_(A-O')逐渐减小, 结晶化学参数键价和AV(O')[A₄]增大, AV(O)[A₂B₂]减小, 48f(O)偏移量ξ增加。室温下样品的介电常数随着掺杂量的增加而减小, 介电损耗逐渐增加, 介电松弛特征减弱。低温下样品呈现明显的弛豫现象, 峰值温度T_m随着掺杂量的增加向高温方向移动。利用修正的Curie-Weiss(C-W)公式对样品ε_r-T曲线进行最小二乘法拟合, 得出样品的弛豫度γ由R0样品的1.57减小到R40样品的1.33。     

Na-Sn掺杂Bi2O3-ZnO-Nb2O5陶瓷的性能

研究了Na+替代Bi3+、Sn4+替代Nb5+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性、显微结构和介电性能的影响.结果表明,替代后样品的烧结温度从1000℃降低到860℃;在-30～130℃样品出现明显的介电弛豫现象;弛豫激活能在0.3eV左右.用缺陷偶极子和晶格畸变对Na-Sn掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7的介电弛豫现象进行了解释.     

Li-Zr替代对β-BZN陶瓷介电性能的研究

采用固相反应制备(Bi_(2-x)Li_x)(Zn_(2/3)Nb_(1.183 3)Zr_(0.15))O_7陶瓷,研究了Li~+替代Bi~(3+)对(Bi_(2-x)Li_x)(Zn_(2/3)Nb_(1.183 3)Zr_(0.15))O_7陶瓷样品相结构和介电性能的影响.结果表明,当替代量x≤0.1(摩尔分数)时,相结构保持单一的单斜焦绿石相,介电损耗出现明显的弛豫现象,运用缺陷偶极子模型解释了这一现象.随着Li替代量的增加,介电弛豫峰值温度向高温方向移动,与x(Li)=0.025、0.05、0.075和0.1时相对应的介电损耗峰值温度为47 ℃、112 ℃、115 ℃、120 ℃.介电弛豫峰不对称性符合A.K.Jonscher的普适弛豫定律.     

Ba（Ti0．91Zr0．09）0．99Al0．01O3陶瓷的介电弛豫特性

采用固相反应法制备了Ba1-xBi（Ti0.09Zr0.09）0.99Al0.01O3陶瓷,借助XRD、Agilent4284A、ZT-I电滞回线测量仪,研究了Bi^3＋和Al^3＋共掺杂后对陶瓷的相结构和介电特性的影响。研究结果表明,掺杂后Ba（Ti0．91Zr0．09）0．99Al0．01O3陶瓷的体积密度在x=0．03时,可达5．859g／cm^3,XRD结果显示,在x≤0．01时,衍射峰具有单一的四方BaTiO3结构,观察介电温谱（-30℃≤T≤130℃,10^-1kHz≤f≤10^3kHz,其中f为频率）可发现陶瓷从正常铁电体转变成弛豫铁电体,电滞回线显示矫顽场（Ec）和剩余极化强度（Pt）小,即Ec=0．93kV／cm,Pc=2．63μC／cm^2。     

掺杂CuO对（Zr0．8 Sn0．2）TiO4陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备陶瓷样品,研究掺杂CuO对( Zr0．8 Sn0．2) TiO4的微观结构和介电性能的影响。结果表明：掺杂降低了( Zr0．8 Sn0．2) TiO4陶瓷的烧结温度,样品能够在1300℃下烧结成瓷,陶瓷密度和介电常数随着CuO的增加而增加,介电损耗随着掺杂量的增加而减少。 XRD结果显示：样品的主晶相均为( Zr0．8 Sn0．2) TiO4相。ZnO和CuO的质量分数均为1%、烧结温度1350℃时,介电常数为40．5,损耗为0．0004(1MHz),介电性能最佳。