Fe掺杂钛酸钡钙材料的制备及性能研究

以BaCO_3粉、CaCO_3粉、TiO_2粉、Fe_2O_3粉为原料,在采用固相反应法于1 020℃常压预烧3 h后,继续在1 260℃常压烧结2.5 h制备了Fe掺杂钛酸钡钙(Ba0.70Ca0.30Ti1-xFexO3)材料,研究了Fe掺杂量(x分别为0、0.002、0.005、0.010、0.015、0.020和0.030)对烧后试样物相组成、体积密度、相对密度、显微结构和介电性能的影响。结果表明:1)1 020℃预烧及1 260℃烧结后试样均由纯钙钛矿组成。当Fe掺杂量x≤0.02时,1 260℃烧结后试样中T、O相共存;当Fe掺杂量x增加到0.03时,则转变为PC、O相共存。2)随着Fe掺杂量的增加,1 260℃烧结后试样的体积密度和相对密度均逐渐增大;O相的平均晶粒尺寸逐渐增大,而T相的平均晶粒尺寸则呈先增大后减小的变化趋势,在Fe掺杂量x为0.005时达到最大的5.56μm;居里温度TC逐渐减小,对应的最大介电常数εmax则呈先增大后减小的变化趋势,在Fe掺杂量x为0.005时达到最大的4 380 F·m-1。