Nb_2O_5/Co_2O_3加入量对(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷介电性能的影响

研究了Nb2O5/Co2O3加入量[质量分数,Nb/Co(摩尔比)=0.8]不同对(Ba,Sr)TiO3(Barium strontiumtitanate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响,得到不同Nb2O5/Co2O3加入量与BST陶瓷性能的关系。借助扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究不同Nb2O5/Co2O3加入量对BST陶瓷显微结构和物相的影响,探讨了Nb2O5/Co2O3加入量对BST陶瓷性能影响机理。结果表明:当Nb2O5/Co2O3加入量为1.0%时,可得到满足Y5V特性、介电常数为3934、介质损耗为2.6%综合性能好的BST陶瓷。Nb2O5/Co2O3加入量对BST陶瓷性能的影响是通过细晶化、压抑展宽居里峰、改善介电常数温度特性、减少介电常数、形成杂相、形成“晶核-晶壳”结构等进行。

Nb／Co比对钛酸钡锶电容器陶瓷性能的影响

研究了Nb2O5／Co2O3摩尔比(简称Nb／Co比,下同)对(Ba,Sr)TiO3(Barium Strontium Titanate,BST)铁电电容器陶瓷介电性能的影响,得到不同Nb／Co比与BST陶瓷性能的关系。借助扫描电镜(SEM)研究Nb／Co比对BST陶瓷微观结构的影响,采用X射线衍射(XRD)分析了BST陶瓷物相组成,探讨了Nb／Co比对BST陶瓷性能影响的机理。结果表明:当Nb／Co比为1．1,可得到满足X7R特性、介电常数为2449、耐压为5 MV／m以上综合性能好的BST陶瓷。Nb／Co比增大对BST陶瓷性能的影响是通过阻止晶粒生长、致密化、(适当增加Nb／Co比能细晶化、过量增加Nb／Co比导致少量晶粒异常长大、)宽化介电常数温度曲线、改善介电常数温度特性、减少介电常数、形成杂相、形成“晶核-晶壳”结构等进行。通过研究获得高介高压高稳定电容器陶瓷。

烧结温度对钛酸钡/铁酸钴陶瓷性能影响

铁电/铁磁复合材料由于其铁电相与铁磁相之间存在相互耦合作用,在存储器,传感器,换能器等方面具有广阔的应用前景。本文采用水热法制备了钛酸钡/铁酸钴陶瓷,研究了烧结温度对陶瓷晶体结构、表面形貌、电性能、磁性能以及磁电耦合性能的影响。结果表明:陶瓷主晶相为钛酸钡和铁酸钴,无其他杂相,且结晶度较好;陶瓷表面较为平整、孔洞较少,晶粒分布均匀,平均晶粒尺寸约为1.2μm;烧结温度为1200℃时,剩余极化强度最大,为11.83μC/cm^2,烧结温度为1300℃时,剩余极化强度最小,仅为049μC/cm^2;烧结温度为1250℃时,漏电流密度比其它样品小两个数量级;烧结温度为1250℃的陶瓷具有最大的介电常数和最小的损耗;烧结温度为1200℃时陶瓷的剩余磁化强度最小,为6.03 emu/g,烧结温度为1300℃时所得陶瓷的剩余磁化强度最大,为37.64 emu/g,且在外场(2mT)作用下剩余极化强度的相对变化量最大(34.69%),表现出一定的磁电耦合特性。

铋基无铅压电敏感材料的性能调控研究进展

基于无铅压电陶瓷的高性能器件的应用日益广泛。铋基材料具有一定的综合性能,尤其在高温压电领域,是一种有潜力替代锆钛酸铅(PZT)基材料的候选体系。文章综述了与如何调控无铅压电材料性能这一关键问题相关的国内外研究进展,对调节相界、掺杂、调控制备工艺和畴工程等多方面进行了阐述,并尝试分析了无铅压电体系在实用化道路上存在的亟待解决的问题。

复相多铁材料xCoFe_2O_4/(1–x)BaTiO_3的制备及性能

采用固相合成法分别制备了尖晶石结构Co Fe_2O_4和钙钛矿结构Ba Ti O_3粉末,烧结得到x Co Fe_2O_4/(1―x)Ba Ti O_3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)复相多铁材料,对材料的成分、介电性能、铁电性、磁性能进行了表征。结果表明:当x=0.2时所得的复相多铁材料两相共存,无杂相,而其他组分均不同程度地存在杂相。复相多铁材料x Co Fe_2O_4/(1―x)Ba Ti O_3具有铁电性和铁磁性,且性能受铁磁相含量影响明显。随铁磁相组分增加,材料介电常数变小,漏电流增大,铁电性能变差;同时,铁磁相间颗粒接触面积增大,磁化作用得到加强,材料磁性能得到提升。

钴掺杂对钛酸钡陶瓷晶体结构与电性能的影响(英文)

以湿化学合成方法制备了BaTi1-xCoxO3(x为Co的摩尔分数,x=0.01、0.03、0.05、0.1、0.2、0.3和0.4)陶瓷粉体,研究了Co含量对其晶体结构和电性能的影响。结果表明:随着Co含量的增加,材料在室温的晶相组成由四方相逐渐转变为四方与六方复合相。x=0.2时,晶相组成为纯六方相;x>0.2时,晶相转变为六方和立方混合相。材料的室温电阻相应逐渐减小,电阻温度关系从正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)特征转变为负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)特性。x=0.2、0.3和0.4时,材料的B常数分别为3270、3234K和3037K。用极化子跳跃模型解释了材料的NTC现象。

高居里温度铁酸铋基陶瓷的研究进展

铁酸铋-钛酸钡(Bi Fe O3-Ba Ti O3,BF-BT)基陶瓷由于具有高的居里温度TC和大的自发极化强度Ps,以及较高的压电系数d33,近年来受到了广泛关注,且被认为是一种有潜力替代铅基压电陶瓷的无铅压电陶瓷体系.本文主要综述近几年来国内外有关BF-BT基陶瓷的相结构和压电性能,以及磁性能等方面的研究进展和动向,并尝试分析了该陶瓷体系在实用化的道路上存在的迫切需要解决的问题.

反应闪烧技术制备BiFeO_(3)–BaTiO_(3)陶瓷

BiFeO_(3)–BaTiO_(3)陶瓷的低温快速烧结致密化有助于抑制Bi元素的挥发,降低能耗以及快速筛选出具有优异电学性能的BiFeO_(3)–Ba TiO_(3)基陶瓷材料。在200 V/cm的直流电场和280 mA的限制电流作用下,通过反应闪烧Bi_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、TiO_(2)和BaCO_(3)混合粉体,能够在415℃的炉温下,30 s内获得具有良好铁电及压电性能的致密BiFeO_(3)–BaTiO_(3)陶瓷。反应闪烧过程中,固相化学反应和烧结致密化同时发生;限制电流值的大小对样品的相变和致密化程度有重要影响。反应闪烧技术可通过一步闪烧陶瓷材料的前驱体混合粉末而获得单相且致密的陶瓷材料,为陶瓷材料的快速制备提供了一个新的途径。

相界附近结构演化及淬火对BiFeO_(3)-BaTiO_(3)压电陶瓷结构与电学性能的影响

采用传统固相法制备了(1-x)BiFeO_(3)-xBaTiO_(3)(BF-xBT,x=0.28,0.29,0.30,0.31)压电陶瓷,研究了其在相界附近的相结构演化与介电、铁电性能和压电性能的变化关系。结果表明,所有样品均呈现出钙钛矿相结构且无任何杂相,且均位于三方-赝立方相相界附近,表现出三方、赝立方两相共存状态。随着x的增加,相结构中赝立方相相含量逐渐增加,而三方相相含量逐渐减少,当x=0.30时,样品的三方相与赝立方相含量趋于相近,表现出最佳的电性能:压电系数d_(33)=165 pC/N,剩余极化强度Pr=26.80μC/cm^(2),Curie温度T_(C)=465℃。另外,淬火后样品的Raman振动模与弥散指数的显著变化表明淬火工艺能有效提高样品的长程有序度和铁电相的温度稳定性,致使BF-xBT体系陶瓷的Curie温度得到进一步提升。特别是对于BF-0.30BT陶瓷样品,由于更合适的三方-赝立方相相比例和淬火工艺,介电和铁电性能均得到增强。本工作揭示了BF-xBT陶瓷样品相结构演化与压电性能的关系,并通过淬火工艺进一步优化BF-xBT陶瓷的电性能,从而为拓宽BF-BT体系材料的应用温度范围提供参考依据。