不同TiO_(2)和Nb_(2)O_(5)含量对BaO-SrO-PbO-TiO_(2)-Nb_(2)O_(5)-SiO_(2)玻璃陶瓷介电性能的影响

使用熔融-快冷-可控结晶技术,制备出了不同TiO_(2)和Nb_(2)O_(5)含量的Ba O-Sr O-Pb O-TiO_(2)-SiO_(2)-Nb_(2)O_(5)纳米复合介电材料,并对其介电性能进行了研究。结果表明:800℃结晶处理后的样品析出了烧绿石结构Pb_(2)Nb_(2)O_(7)相、钨青铜结构(Ba,Sr,Pb)Nb2O6相和钙钛矿结构(Sr,Pb)TiO_(3)相,其中Pb_(2)Nb_(2)O_(7)相衍射峰强度随TiO_(2)/Nb_(2)O_(5)比例的上升而增强;900和1000℃结晶处理后,TiO_(2)含量较多的样品中依然存在Pb_(2)Nb_(2)O_(7)相,且衍射峰强度随结晶处理温度的上升而下降。微观结构分析结果显示在1000℃结晶处理后,所有样品的晶体颗粒近似球形。通过对Ba O-Sr O-Pb O-TiO_(2)-SiO_(2)-Nb_(2)O_(5)体系中TiO_(2)与Nb_(2)O_(5)含量的调整,获得了介电性能突出的玻璃陶瓷样品,TiO_(2)含量为12%,Nb_(2)O_(5)含量为24%的玻璃陶瓷样品获得了最大介电常数(~1310),同时介电损耗维持在0.0093的较低水平,作为高压陶瓷电容器介质展现出了良好的应用前景。

不同SiO2含量对BaO-SrO-PbO-TiO2-Nb2O5-SiO2玻璃陶瓷介电性能的影响

通过熔融-快冷-可控结晶技术,成功制备出同时含有铌酸盐和钛酸盐陶瓷相的BaO-SrO-PbO-TiO2-SiO2-Nb2O5纳米复合介电材料,并研究了不同SiO2含量对该玻璃陶瓷介电性能的影响。研究结果表明:800℃晶化处理后,玻璃基体中析出了Pb2Nb2O7,(Ba,Sr,Pb)Nb2O6和(Sr,Pb)TiO3 3种晶相;随着结晶温度升高,烧绿石结构的Pb2Nb2O7相消失,在900℃和1000℃结晶处理的样品中,只析出(Ba,Sr,Pb)Nb2O6和(Sr,Pb)TiO3两种晶相。另外, SiO2含量的调整没有改变不同结晶温度下的析出陶瓷相种类。微观结构分析结果显示随着晶化温度的增加,晶粒尺寸在不断长大, 1000℃晶化处理后的晶粒尺寸增加非常明显,最大达到500 nm左右。通过对SiO2玻璃相含量的调整获得了两种介电性能优异的玻璃陶瓷成分,在高介电常数方面, 2.5BaO-18.5SrO-8.5PbO-8TiO2-16SiO2-20Nb2O5玻璃陶瓷样品在1000℃结晶处理后得到1070的高介电常数,同时介电损耗维持在了0.0045的较低水平。在低介电损耗方面, 2.5BaO-18.5SrO-8.5PbO-8TiO2-20SiO2-20Nb2O5玻璃陶瓷样品在800℃晶化处理条件下实现了非常低的介电损耗,达到0.0008,介电常数保持在430,在脉冲功率技术领域展现出良好的应用前景。

氧化物添加对BaO-TiO_(2)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃陶瓷介电性能的影响

采用烧结法制备工艺,成功制备了BaO-TiO_(2)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃陶瓷,以钛酸钡体系玻璃陶瓷为基础成分添加不同种类氧化物(Y2O3,Ni2O3,ZrO2),并采用X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),精密阻抗分析仪测试仪(LCR)对添加不同氧化物玻璃陶瓷样品的析出相成分、微观结构和介电性能进行表征,研究了氧化物添加对BaO-TiO_(2)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃陶瓷性能的影响。研究结果表明:添加不同的氧化物并未改变BaO-TiO_(2)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃陶瓷的析出相种类,但能够促进基体中钙钛矿结构钛酸钡结晶相的生成。同时添加不同氧化物后样品的致密度均随烧结温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势,在最适烧结温度下,氧化物的添加提高了不同烧结玻璃陶瓷样品的致密度,并优化了样品的介电性能。通过添加不同种类氧化物获得了同时具有高致密度和良好介电性能的玻璃陶瓷成分,当添加0.5%(质量分数)Ni_(2)O_(3)时,样品在最佳烧结温度1230°C下烧结获得最大致密度为98.6%,提高了1.65%,样品室温下的介电常数高达1100,提高了139.5%。