稀土氧化物掺杂BaTiO3陶瓷的击穿问题研究

Study on the Influence of Rare Earth Oxide on the Breakdown Field Strength of BaTiO3 Ceramic

研究了BaTiO3基陶瓷的耐压性能.对陶瓷材料的烧结工艺尤其是在还原性气氛的烧成条件下,掺杂BaTiO3基陶瓷中发生的各种缺陷反应机制进行了初步的研究,总结和阐述了掺杂剂浓度、烧成条件对BaTiO3基陶瓷耐压强度的影响.结果表明:Y2O3掺杂对钛酸钡瓷体击穿场强的影响由Y2O3在瓷体中的缺陷化学反应所决定,在掺杂质量分数≤1.0%范围内,在≤0.5%之前,瓷体击穿场强呈下降趋势,之后则保持不变或稍有上升;MnO2掺杂对钛酸钡瓷体击穿场强的影响由MnO2在瓷体中的缺陷化学反应与MnO2在瓷体晶界层的分布共同决定,总体表现为随掺杂浓度的增加瓷体击穿电压逐渐下降;Y2O3和MnO2共同掺杂时,它们之间对钛酸钡瓷体击穿场强的调制规律是相对独立的,只是在击穿场强的绝对值方面有所影响;氧分压越低的烧结机制,越容易引起瓷体击穿场强的下降.