Nd、Ce掺杂BaTiO_3基陶瓷的研制及介电性能研究

本文采用固相法,分别用CeO2和Nd2O3掺杂钛酸钡基陶瓷,对其实验前后进行对比和物相分析,探讨了掺杂比例对其介电性能影响的规律.当w(CeO2)为0.4%时相对介电常数最大(79899),当w(CeO2)为1%时介质损耗最小(0.0223);当Nd摩尔含量为3‰时相对介电常数最大(31309),当Nd摩尔含量为1.5‰时介质损耗最小(0.0457).同时用X衍射法分析了粉体预烧前后的晶相变化和最佳掺杂比例时粉体的晶相变化.在适当条件预烧处理有助于介温谱的变化,介温特性得到改善.本文对所用的掺杂方法的可行性进行了分析.

PbTiO_3+Bi_2Ti_2O_7掺杂的Ba_(4.5)Nd_9Ti_(18)O_(54)微波介质陶瓷

研究了PbTiO_3+Bi_2Ti_2O_7掺杂的Ba_(4.5)Nd_9Ti_(18)O_(54)微波介质陶瓷材料的结构和介电性能.结果表明,随着掺杂量的增加,陶瓷材料的密度呈现出轻微下降的趋势,介电常数则保持较高的数值,Q值及T_f随掺杂量的增加而下降.当PbTiO_3+Bi_2Ti_2O_7掺杂量为20％时,材料的ε_r≈93,Q.f≈5800 GHz,T_f≈3×10^(-5)/c.XRD分析表明,当PbTiO_3+Bi_2Ti_2O_7掺杂量小于24％时,Ba_(4.5)Nd_9Ti_(18)O_(54)材料仍呈现出单相结构.利用电介质极化理论初步解释了材料介电性能变化的原因。

化学溶液分解法制备(Bi_(0.9)Nd_(0.1))_2Ti_2O_7薄膜

采用化学溶液分解法(CSD)在p-Si(111)衬底上制备了(Bi0.9Nd0.1)2Ti2O7薄膜。用X射线衍射技术分析了薄膜的结构和结晶性,结果显示,在600℃退火10min得到了结晶性较好、表面致密的多晶薄膜;用原子力显微镜描述了薄膜的表面形貌,与在XRD中观察到的择优取向是一致的;同时还研究了薄膜的电学性能。结果表明,在0～6V范围内,薄膜的漏电流小于1.53×10-10A;在室温100kHz下,其介电常数为166,介电损耗因子为0.227,显示出薄膜具有较好的绝缘性和介电性能。

Nd_2O_3掺杂(Sr_(0.9)Ba_(0.1))La_4Ti_4O_(15)陶瓷的结构及微波性能

采用传统的固相反应法制备(Sr_(0.9)Ba_(0.1))La_4Ti_4O_(15)+x%Nd_2O_3(质量分数0≤x≤8,BSN)系微波介质陶瓷,并对其物相组成、晶体结构及微波介电性能进行分析。研究结果表明,Nd_2O_3含量的增加降低了BSN陶瓷的烧结温度,陶瓷的主晶相为SrLa_4Ti_4O_(15)相,并伴随有少量第二相La_2TiO_5的生成。在微波频率下,随着Nd_2O_3含量的增加,BSN陶瓷的介电常数及谐振频率温度系数变化小,品质因数与频率之积(Q×f)值提高,优化出掺杂4%Nd_2O_3的(Sr_(0.9)Ba_(0.1))La_4Ti_4O_(15)陶瓷具有最佳微波介电性能:εr=43.2,Q×f=42 015 GHz(6.024 GHz),τf=-9.6μ℃-1。