烧成工艺对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷介电性能的影响

采用短时间烧结制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷,并详细研究了预烧温度、烧结温度等工艺对结构和性能的影响。研究了εr和tanδ随测试频率(20Hz～1MHz)、温度(25～150℃)的变化规律。结果表明:CCTO陶瓷的性能对烧成工艺非常敏感。较低的预烧温度较容易获得高εr(εr为11248)的CCTO陶瓷。

预烧温度对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷结构和介电性能的影响

采用固相反应法在不同温度(950～1100℃)下预烧后烧结制备CaCu3Ti4O12(CCTD)陶瓷。对CCTO陶瓷进行物相分析,并测试了20Hz-1MHz频率范围和25～150℃温度区间的介电性能和阻抗谱,详细研究了预烧温度对CCTO陶瓷烧结性能、晶体结构和介电性能的影响。结果表明,较低的预烧温度有利于CCTO陶瓷的烧结,容易获得介电性能较好的CCTO陶瓷。950℃预烧后,于1120℃烧结的CCTD陶瓷室温1kHz频率下介电常数可达12444。

(1-x)Ba_4Sm_(9.33)Ti_(18)O_(54)-xCa_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3系微波介质陶瓷

采用固相合成法制备了(1–x)Ba4Sm9.33Ti18O54–xCa0.61Nd0.26TiO3[(1–x)BST–xCNT]系微波介质陶瓷。探讨了组成、烧结温度对微波介质陶瓷结构、介电性能的影响。x<0.6时,(1–x)BST–xCNT陶瓷为正交结构的新型钨青铜单相。x≥0.6时,相继出现了第二相Sm2Ti2O7和钙钛矿相,最终形成钙钛矿单相。微波介质陶瓷的介电常数ε随x的增大持续升高,品质因子Qf值则先增大后迅速减小再急剧增大。1325～1350℃烧结样品的微波介电性能达到最佳:x=0时,ε=75,Qf=8985GHz,谐振频率温度系数τf=–8.2×10–6/℃;x=0.2时,ε=75,Qf=9552GHz,τf=–14.4×10–6/℃;x=1时,ε=108.9,Qf=14919GHz,τf=236.2×10–6/℃。

Ca_(1-3x)Ln_(2x)TiO_3(x=0.13,0.2;Ln=La,Nd,Sm)高介微波介质陶瓷

探讨了烧结温度、组成和稀土元素对Ca1-3xLn2xTiO3(x=0.13,0.2:Ln=La,Nd,Sm)陶瓷的晶体结构、微波介电性能的影响。X射线衍射(XRD)分析表明,除Ca1-3xLn2xTiO3(x=0.2;Ln=Sm)陶瓷中含有少量的第二相(Sm2Ti2O7)外,其余Ca1-3xLn2xTiO3(x=0.13,0.2;Ln=La,Nd,Sm)陶瓷均形成了单一正交钙钛矿相。x=0.13的样品微波介电性能明显优于相应的x=0.2的样品。部分Ca1-3xLn2xTiO3(x=0.13,0.2;Ln=La,Nd,Sm)陶瓷微波介电性能如下:ε=119.6、Qf=10674GHz、τf=304.4×10-6/℃(x=0.13、Ln=La);ε=108.9、Qf=14919GHz、τf=236.2×10-6/℃(x=0.13、Ln=Nd);ε=101.3、Qf=14485GHz、τf=186.6×10-6/℃(x=0.13、Ln=Sm)。

钙铝硅氧化物/铌酸锶钡微晶玻璃的结构和介电性能

采用烧结法制备了CaO–Al_2O_3–SiO_2(CAS)/Sr0.6Ba0.4Nb2O6(SBN40)微晶玻璃,对其结构和介电性能进行了研究。随着SBN40含量的增加,CAS/SBN40微晶玻璃的密度逐渐增大,达到最大密度的温度开始略有下降,而当SBN40的含量(质量分数,下同)超过70%后显著升高。随SBN40含量的增加,主晶相依次从SiO_2,CaNb2O6向SBN转变,到SBN40的含量为90%时,已经完全形成单相四方钨青铜。同时,在100kHz时,CAS/SBN40微晶玻璃的介电常数先缓慢增加而后剧增,介电常数与物相组成的变化密切相关。10%CAS/90%SBN40微晶玻璃是一种新弛豫铁电体,其介电常数达963,在80℃左右具有明显的介电弛豫峰。

铌酸锶钡铁电微晶玻璃的制备与性能研究

采用烧结法制备了Sr0.5Ba0.5Nb2O6(SBN)铁电微晶玻璃,并对其结构、介电性能进行表征。结果表明,随SBN含量的增加,主晶相从石英转变成焦绿石相CaNb2O6,最终转变成钨青铜相铌酸锶钡;同时,εr逐渐升高。经900℃/2 h+1250℃/2h烧结的10%玻璃和90%SBN(质量分数)组成的样品在85℃附近存在一个明显的弥散介电峰,其峰值对应的温度随频率的增加而升高,为典型的弛豫铁电相变。室温下,其εr高达947(1kHz)。

CAS/SBN50玻璃陶瓷的物相分析

对烧结法制备的CaO-Al2O3-SiO2(CAS)/Sr0.5Ba0.5Nb2O6(SBN50)玻璃陶瓷的烧结特性、物相演变和介电性能进行了研究。结果表明:SBN50含量(质量分数)达到90%时,则完全形成四方钨青铜SBN相。烧结温度提高,明显加剧CAS玻璃与SBN50陶瓷之间的固溶反应。同时,CAS/SBN50玻璃陶瓷的εr随SBN50含量的增大而增大,10kHz时,从CAS玻璃的5.3显著提高到10%CAS/90%SBN50玻璃陶瓷的750.5。

铁电微晶玻璃的研究现状与展望

铁电微晶玻璃以其优异的性能已得到了迅速发展,具有广阔的应用前景,并取得了丰富的研究成果。探讨了铁电微晶玻璃的介电性能及其影响因素,综述了钙钛矿型、铌酸锂型、钨青铜型等3类铁电微晶玻璃的研究现状。最后展望了铁电微晶玻璃的发展趋势。

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