Ca、Bi掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷弛豫特性研究

通过低成本固相法制备了Ca、Bi掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷.利用透射电子显微镜(TEM)和阻抗分析仪分析技术,详细研究了Ca、Bi掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷的弛豫特性.研究发现Ca、Bi掺杂使BST陶瓷呈现显著的铁电弛豫行为,且随着掺杂量的增加,介电峰弥散程度和弛豫强度逐渐增强.

La掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷高介电常数机制探讨

添加稀土元素是提高Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷材料介电性能的一种最常用有效的方法。本文着重研究了La掺杂诱发Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3高介电常数机制。研究表明:适量的稀土La掺杂(0.2≤x≤0.7)使陶瓷介电常数显著提高,显著改善了介电温度稳定性。根据电流-电压(J-V)特性可知,适量La掺杂可使陶瓷达到最佳半导化,掺量太少或太多时陶瓷具有良好绝缘性。通过肖特基(Schottky)势垒模型及电学微观结构模型分析发现表面或晶界势垒高度、耗尽层厚度和晶粒尺寸是影响材料介电常数的主要因素。

Ca、Bi掺杂对Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷结构与介电性能的影响

为提高Ba0.67Sr0.33Ti O3陶瓷介电性能、降低成本,采用低熔点化合物掺杂。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等研究了Ca、Bi掺杂对Ba0.67Sr0.33Ti O3陶瓷微观结构与性能的影响。研究发现,Ca、Bi掺杂使Ba0.67Sr0.33Ti O3陶瓷烧结温度显著降为1 100℃,且有效抑制了晶粒的生长。Ca、Bi掺杂明显改善了Ba0.67Sr0.33Ti O3陶瓷温度稳定性,当超出一定固溶限度(x>6%)时,介电常数温度稳定的范围已无显著改善。

Ba_(0.65)Sr_(0.35)TiO_3陶瓷材料的制备及介电特性研究

采用溶胶-凝胶工艺制备了Ba0.65Sr0.35TiO3粉体,并利用微波烧结技术对粉体进行了合成和烧结,研究分析了样品的介电特性,并与传统制备工艺获得的样品进行了性能比较.实验结果表明,获得的Ba0.65Sr0.35TiO3粉体颗粒较细,其合成温度和烧结成瓷温度都较传统工艺有大幅度降低,分别为900和1310℃;可以获得晶粒尺寸在1μm以内的陶瓷;随晶粒的减小,材料的相对介电常数变化不大,而介电损耗大大降低.

钕掺杂对(Ba0.6Sr0．4)TiO3／MgO陶瓷结构和性能的影响

采用X射线衍射、扫描电镜及介电性能测试,研究了Nd掺杂对42%(Ba0.6Sr0.4)TiO3/58%MgO(质量分数)复相陶瓷微结构和低频介电性能的影响。结果表明,添加0%～0.6%Nd2O3的材料均由(Ba,Sr)TiO3和MgO两相组成,不含其他物相。随着Nd2O3掺杂量的增加,材料的晶粒尺寸变大,晶粒结合更加紧密。适量的Nd2O3掺杂可以获得适中的介电常数和较高的介电可调度,并使材料的介电损耗显著改善。0.4%(质量分数)的Nd2O3掺杂使材料的居里温度从-24.6℃迅速降低至-79.2℃,并改善了材料的温度稳定性。这时材料具有很好的介电性能,室温下(约25℃),100 kHz时介电常数为103.0,介电损耗为0.0005,2 V.μm-1偏置电场下样品的介电可调度为9.15%(10 kHz),能够满足移相器的应用要求。

Ba_(0.65)Sr_(0.35)TiO_3陶瓷的制备工艺及其介电性能研究

应用传统陶瓷制备工艺制备了Ba0.65Sr0.35TiO3陶瓷,探讨了制备Ba0.65Sr0.35TiO3陶瓷的最佳工艺条件.用激光粒度分布仪测试预烧粉料的粒度分布,用XRD衍射仪观察陶瓷的物相结构,用SEM观察陶瓷的显微结构,用Archimedes方法测量陶瓷的绝对密度,用低频阻抗分析仪测试陶瓷的介电性能.实验结果表明:应用传统陶瓷制备工艺获得结构致密、性能优良的Ba0.65Sr0.35TiO3陶瓷的最佳工艺条件为:1050℃预烧2h,1390℃烧结2h.此工艺条件下制备的陶瓷的介电常数约为4200,介电损耗约0.002,密度为5.4631g cm3.

微波烧结法制备Ba_(0.65)Sr_(0.35)TiO_3热释电陶瓷

采用溶胶 凝胶工艺制备了 (Ba,Sr)TiO3 凝胶 ,并利用微波烧结技术对粉体进行了合成和烧结 ,获得了晶粒尺寸在 1μm以内的Ba0 .65Sr0 .3 5TiO3 热释电陶瓷 .对样品的介电特性和热释电特性进行了测试 ,分析了微波烧结工艺对材料电性能的影响 .实验结果表明 :该工艺可将钙钛矿相的合成温度由 110 0℃降低至 90 0℃ ,并在 1310℃烧结2 5min获得细晶粒的Ba0 .65Sr0 .3 5TiO3 ,其热释电系数和介电常数与传统陶瓷相差不大 ,从而材料的热释电响应优值因子要比传统方法获得的样品提高了近 1倍 .

施主掺杂对(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷结构和性能的影响

采用常规固相法制备了(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷.研究了等摩尔量的Y,Nb分别施主掺杂或Y和Nb共掺时对压敏陶瓷结构和性能的影响.结果表明,在其他条件不变的情况下,当Y和Nb等量共掺时,(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷可获得较好的电性能:V1mA=12.2V·mm-1,α=13.6,εr=2.8×105,tanδ=0.103.

La^(3+)掺杂对(Sr,Ba,Ca)TiO_3基压敏陶瓷结构和性能的影响

采用常规固相法制备(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷。用Nb5+离子取代Ti4+离子,Mn作受主掺杂元素的前提下,系统研究了稀土离子La3+施主掺杂对压敏陶瓷结构和性能的影响。结果表明,当La2O3=0.4%(摩尔分数)时,(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷可获得良好的电性能:其压敏电压V10mA=11.19V,非线性系数α=2.93,电容C=31.16nF,介电损耗tanδ=0.43%,压敏电压温度系数KV10mA=0.1%/℃。

(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷的制备及介电性能

在对BaTiO3基电容器陶瓷掺杂改性的实验基础上就改善(Ba,Sr)TiO3电容器陶瓷介电性能做了大量实验研究.经测试结果分析表明,(Ba,Sr)TiO3基电容器陶瓷最佳烧结温度为1 350℃,由此温度烧结可获得最高介电常数为11 784及介电损耗为0.100的优质电容器陶瓷.结合陶瓷的显微结构SEM照片分析,探讨了添加Sr2+,Ca2+,Zr4+及稀土Dy3+离子对改善(Ba,Sr)TiO3基电容器陶瓷介电性能的机理.

中温烧结(Ba、Sr)TiO_3电容器陶瓷

采用常规电容器陶瓷制备工艺 ,借助正交设计实验法研究了在配方对中温烧结 (12 0 0℃ ) (Ba,Sr)TiO3 (BST)基陶瓷介电性能的影响 ,得到了影响BST基陶瓷介电性能的主次因素以及各因素水平影响其性能的趋势 ,同时得到介电常数最大的配方和介质损耗最小的配方 ,得到了综合性能最佳的适合单片电容器和独石电容器的中温烧结 (12 0 0℃ )BST基陶瓷基方 ,它具有中介 (ε≥ 2 195 )、低损耗 (tanδ≤ 0 .0 15 5 )和高耐压 (大于 4 .5Mv/m)。探讨了各组分对BST基陶瓷介电性能的影响机理 。

Y_2O_3掺杂超细(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷的研究

通过sol-gel法制得高纯、超细的Ba0.7Sr0.3TiO3粉体。以液相法掺杂MgO、ZnO、Bi2O3,和Y2O3等物质,得到平均粒径为50nm左右的混合粉体,制备出超细晶BST电容器陶瓷。分析了掺杂Y2O3对BST电容器陶瓷介电性能和显微结构的影响。结果表明:适量的Y2O3掺杂能够明显改善陶瓷介电性能,当w(Y2O3)为0.75%,烧结温度为1200℃时,得到了εr为2538,tanδ为0.006,耐压强度为5.83×103V/mm的BST电容器陶瓷。

(Ba，Sr)TiO3半导化陶瓷PTC效应的改善

烧结温度、受主掺杂以及液相添加剂都会改变(Ba,Sr)TiO3陶瓷的PTC效应。结合微观结构变化和理论研究进展,讨论了这3种因素对PTC效应的影响。结果表明,低的烧结温度不利于低的室温电阻率和高的升阻比。高的烧结温度有利于获得高升阻比。MnO2含量的增加和BN的添加,分别从提高有效受主态密度和改善微观结构两方面改善了PTC效应。x(MnO2)由0.04%增加到0.05%,同时x(BN)=2%,在保持室温电阻率几乎不变的情况下,升阻比提高了2.5个数量级,阻温系数从4.0/10-2.℃-1增加到13.8/10-2.℃-1。

稀土氧化物在(Ba,Sr)TiO_3基陶瓷材料中的应用

综述了稀土氧化物在各种用途的（Ba,Sr）TiO3基陶瓷中的掺杂改性和应用现状,详细讨论了稀土氧化物掺杂改性作用机理,分析了该领域应用研究的发展方向,为稀土氧化物掺杂改性（Ba,Sr）TiO3基陶瓷提供理论依据。

Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3陶瓷靶材的制备工艺及电性能研究

应用传统的陶瓷制备工艺制备Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材,讨论了Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材的最佳工艺条件.用XRD衍射仪分析了预烧粉料的物相结构,并结合热失重(TG)分析确定了BST(70/30)粉料的预烧温度,用SEM观察了Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材在不同烧结温度下的显微结构,用Agilent 4294A精密阻抗分析仪测得BST靶材的介电性能,用Prec ise-W orkshop测试BST靶材的铁电性能.实验结果表明,采用传统的陶瓷制备工艺制得晶粒较为均匀、结构致密的Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材的最佳工艺条件为:在940℃预烧2 h,1 300℃烧结2 h.

掺钇(Ba,Sr,Ca)TiO3纳米粉体及细晶陶瓷的制备与性能

采用sol-gel法制备了Y3+掺杂Ba0.90Sr0.08Ca0.02TiO3(BSCT)纳米粉体及细晶陶瓷。通过TG-DTG、XRD、SEM和TEM对样品结构及形貌进行了表征,并测试了陶瓷的介电性能。研究表明,Y3+掺杂BSCT纳米粉体主要为立方相BaTiO3,烧结后陶瓷晶粒尺寸在0.68~2.24μm可控,Y3+掺杂可以抑制陶瓷晶粒的生长,使陶瓷的tC向低温方向移动。随Y3+掺杂量的增大,陶瓷的介电温谱εr-t趋于平缓,当x(Y3+)为7.0%时,陶瓷的室温εr大幅度提高到9 176。

Zn-V-B玻璃料对(Ba，Sr)TiO3陶瓷微观结构和PTC效应的影响

研究了Zn-V-B玻璃料的添加对(Ba,Sr)TiO3 PTC陶瓷微观结构和电性能的影响,并分析了玻璃料增强PTC效应的原因.扫描电镜结果显示,1 240 ℃烧结后玻璃料促进了晶粒长大,但1 280℃烧结后对晶粒生长影响不大.玻璃料一方面有助于晶粒长大和室温电阻率的降低;另一方面高阻的玻璃料存在于晶界增大了晶界电阻.随玻璃料加入量增加,1 240 ℃烧结后室温电阻率先减小后增大;烧结温度高于1 240 ℃,室温电阻率单调增大.通过分析MnO2和V2O5在ZnO压敏陶瓷中的变价以及Mn提高BaTiO3陶瓷PTC效应的机理,初步认为V的变价是玻璃料显著改善PTC效应的原因.

钴钇掺杂(Ba,Sr)TiO_3基介电陶瓷的制备与性能研究

采用二次固相反应法制备Ba0.7Sr0.3TiO3介电陶瓷,研究了掺杂钴、钇离子对钛酸锶钡介电性能的影响。结果表明,陶瓷样品Y3+、Co3+的最佳掺杂浓度分别为0.04mol%和0.05mol%,最佳烧结温度为1340℃,样品的相对介电常数为4200,介电损耗(tanδ)为0.005。样品的结构为四方晶系,P4mm空间群。获得了高介电常数、低损耗的Ba0.7Sr0.3TiO3介电陶瓷。

Bi掺杂Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷的研究

本文采用传统的陶瓷工艺合成了Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷,研究了Bi掺杂对材料参数ε、tanδ和E的影响,并探讨了相关的掺杂改性机理。结果表明:适量的Bi能够改善陶瓷的介电性能,同时细化陶瓷的晶粒尺寸。

Dy，Nd掺杂对(Sr，Ba，Ca)TiO_3基压敏陶瓷性能的影响

采用常规固相反应法制备(Sr,Ba,Ca)TiO_3基压敏陶瓷,在Mn作为受主掺杂元素,Nb^(5+)离子取代Ti^(4+)离子的前提下,用Dy^(3+)或Nd^(3+)离子取代Sr^(2+)离子,并系统研究掺杂Dy或Nd对(Sr,Ba,Ca)TiO_3基压敏陶瓷性能和结构的影响。结果表明:掺杂Dy或Nd可以制备出V_(10mA)=4.16～39.37V,α=2.45～3.23的压敏陶瓷。