多层陶瓷电容器用BSZT纳米瓷粉的制备

以Ti(OC4H9)4、Ba(NO3)2、Sr(NO3)2、Zr(NO3)4为原料,采用微波水热合成技术在较低的温度下合成出多层陶瓷电容器用Ba0.75Sr0.25Zr0.1Ti0.9O3纳米粉体。本文研究了反应温度、反应时间、pH值等因素对BSZT纳米粉体制备的影响机制,通过XRD、TEM、SEM等对粉体结构及形貌进行了表征。结果表明:在反应温度70℃、反应时间10min、pH≥14的条件下便可获得粒径只有60nm,分散良好且高结晶度的Ba0.75Sr0.25Zr0.1Ti0.9O3粉体,并初步探讨了微波水热合成纳米钛酸钡基陶瓷粉体的形成机理。

BBC掺杂BSNN-BSZT陶瓷低温烧结性能的研究

采用传统的两步固相反应法制备了一种低温烧结的CuBBiO_4-(Ba_(0.8)Sr_(0.2))(Ni_(1/3)Nb_(2/3))-(Ba_(0.8)Sr_(0.2))(Zr_(0.5)Ti_(0.5))(BBC-BSNN-BSZT)压电陶瓷,并研究了CuBBiO_4(BBC)掺杂量对陶瓷微观形貌、相结构、介电、压电性能和烧结温度的影响。研究结果表明,制备的陶瓷样品为单一的钙钛矿相,未发现其他杂相;掺杂的BBC低熔点化合物在烧结中提供适量液相,促进烧结,样品可在925℃烧结致密。该压电陶瓷材料的居里温度由158℃提升到230℃;当掺杂w(BBC)=0.75%(质量分数)时,陶瓷达到最佳压电性能:压电常数d_(33)=613pC/N,机电耦合系数k_p=0.7,介电常数ε_r=3 926,介电损耗tanδ=0.005 2,品质因数Q_m=70。居里温度T_C=227℃。

周期数n对(BSZT/BTO)_(n)薄膜微观结构和电学性能的影响

为了提高单周期BSZT/BTO薄膜的性能,采用射频磁控溅射技术制备了(BSZT/BTO)_(n)(n=1,2,3,4)多周期异质结构薄膜。通过XRD、SEM和电学性能测试等手段探究周期数n对(BSZT/BTO)_(n)薄膜微观结构和电学性能的影响。结果表明,随着周期数n的增加,(BSZT/BTO)_(n)薄膜结晶性增强,介电常数增大,介电损耗减小。在1 MHz测试条件下,(BSZT/BTO)_(4)薄膜的介电常数为187,介电损耗仅为0.02,同时薄膜的铁电性略微增加,而漏电流密度降低到了1.16×10^(-5)A/cm^(2),这表明(BSZT/BTO)_(n)薄膜周期数增加能有效提高薄膜的微观结构和电学性能。除此之外,还对(BSZT/BTO)_(4)薄膜漏电流密度机制与温度和电场强度的关系进行了研究,从机理上说明了(BSZT/BTO)_(4)薄膜漏电流密度特性。

微波水热法合成纳米Ba_(0.75)Sr_(0.25)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_3粉体的研究

采用微波水热法合成出Ba_(0.75)Sr_(0.25)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_3纳米粉体。研究了反应温度,反应时间对微波合成的影响。结果表明:在反应温度70℃,反应时间10min,pH≥13的条件下可以获得粒径60nm,分散良好,高结晶度的Ba_(0.75)Sr_(0.25)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_3粉体。初步探讨了微波水热合成钛酸钡基陶瓷的机理。

Ba/Sr比对Ba_xSr_(1-x)Zr_(0.18)Ti_(0.82)O_3陶瓷结构及性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法制备Ba_xSr_(1-x)Zr_(0.18)Ti_(0.82)O_3(x=0.3,0.4,0.5)陶瓷粉末,通过传统的陶瓷制备方法制备陶瓷样品,研究了不同Ba/Sr比对陶瓷结构及充放电性能的影响。研究结果显示,随着Ba/Sr的增加,陶瓷的介电常数变大,居里温度向高温方向移动,介电性由线性向非线性演变;室温下,Ba_(0.5)Sr_(0.5)Zr_(0.18)Ti_(0.82)O_3陶瓷有最大的介电常数(~2250,0.004,1 k Hz),最大的饱和极化(~10.8μC/cm^2,110 k V/cm),最大的能量密度(~0.42 J/cm^3,110 k V/cm),其放电效率也达到93%。

4ZnO-Bi_2O_3玻璃对Ba_(0.2)Sr_(0.8)Zr_(0.18)Ti_(0.82)O_3陶瓷结构和电学性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Ba0.2Sr0.8Zr0.18Ti0.82O3（BSZT）的粉体,以传统工艺制备了4ZnO-Bi2O3作为添加物的BSZT陶瓷。研究了不同4ZnO-Bi2O3玻璃添加量（质量分数0~3%）对BSZT陶瓷烧结特性、微观结构以及电学性能的影响。结果表明,添加适量的4ZnO-Bi2O3玻璃相,大幅降低了BSZT陶瓷的烧结温度,使得晶粒较小且均匀,无气孔;能提高陶瓷的击穿场强。添加质量分数1%4ZnO-Bi2O3玻璃相的BSZT陶瓷的最优烧结温度较纯BSZT陶瓷降低了350℃,1 k Hz频率下,其相对介电常数约为334、介电损耗约为0.7%;击穿场强为10.2×103 V/mm。