(BaxSr1-x)TiO3/Mg2TiO4组分梯度陶瓷的制备及介电性能

采用叠层法制备了(Bax Sr1-x)TiO3/Mg2TiO4组分梯度陶瓷。采用XRD、SEM、EDS及介电性能测试等手段分析了材料的微观结构和介电性能。结果表明:1375℃烧结3 h的样品较致密、结晶良好,由钙钛矿和尖晶石两相复合而成,且材料内存在Ba/Sr比组分梯度;与不含梯度的复合陶瓷相比,梯度陶瓷不但保持了较大的介电可调度,而且具有较好的介电性能温度稳定性;在室温(20℃)和2 kV/mm电场下,典型样品的介电可调度可达21.9%,当温度升高到60℃时,其可调度仍然保持在较大的值(9.3%)。温度稳定性的改善可归因于不同组分的(Bax Sr1-x)TiO3具有不同的铁电-顺电相转变温度,组分梯度的设计有利于该类材料应用温度范围的拓宽。

Ba_xSr_(1-x)TiO_3的EDTA-柠檬酸法合成、制备及介电性能

以EDTA和柠檬酸为复合络合剂,采用溶胶-凝胶法合成了BaxSr1-xTiO3(x=0.5,0.6,0.7)粉体。采用TG-DSC、XRD、SEM对粉体的合成过程、晶体结构及颗粒形态进行了表征。采用固相法制备了BaxSr1-xTiO3陶瓷,并对陶瓷的烧结性能和介电性能进行了研究。研究结果表明,经550℃热处理即可得到单一钙钛矿结构的超细粉体,粉体颗粒分布均匀,平均粒径在100nm左右。在1250￣1300℃烧结的陶瓷样品平均粒径为3￣5μm,相对密度达到95%以上。陶瓷样品在室温下处于顺电相,在同一频率下其相对介电常数随Sr含量的增加而变大。在室温和1kHz的条件下,x=0.5、x=0.6和x=0.7的陶瓷样品的相对介电常数分别为1540、3220和4750,介电损耗分别为0.2%、0.2%和2.1%。

Ba_xSr_(1-x)TiO_3微弧氧化铁电薄膜微观结构及电学性能

用分析纯Ba(OH)2·8H2O和Sr(OH)2·8H2O配制电解液,采用微弧氧化法在工业纯钛板(99.5%)表面原位生成BaxSr(1-x)Ti O3铁电薄膜。研究了Ba2+/Sr2+对薄膜晶体结构、物相组成、表面形貌及表面粗糙度的影响,并对薄膜的介电、铁电性能进行了表征。结果表明,Ba2+/Sr2+对薄膜晶体结构无影响,但随Ba2+含量增加,BaxSr(1-x)Ti O3薄膜中x值与理论值偏离越大;随电解液浓度及Ba2+/Sr2+增加,薄膜表面变得疏松,散布的颗粒尺寸增大,表面粗糙度值增加。在Ba2+和Sr2+各为0.2 mol/L时所得薄膜表面平整度及致密性最好,表面粗糙度值最小,其在100 Hz条件下的介电常数为454.8,且具有饱和电滞回线,有较好的商业化应用前景。

电解液浓度对Ba_xSr_(1-x)TiO^3微弧氧化膜微观结构及介电性能的影响

用Ba(OH)2·8H2O和Sr(OH)2·8H2O配制电解液,工艺参数分别设置为电流密度20 A/dm2、电流频率100Hz、反应时间20 min及占空比85%,采用微弧氧化法在工业纯Ti板(99.5%)表面原位生长Ba x Sr(1-x)TiO3薄膜。分析了相同Ba2+/Sr2+比条件下,电解液浓度对薄膜物相、表面形貌及薄膜厚度的影响。结果表明:所得薄膜均主要由四方相Ba0.5Sr0.5TiO3构成;Ba2+和Sr2+各为0.2 mol/L时所得薄膜的表面平整度及致密性最好,表面粗糙度值最小,并检测了该薄膜在不同频率下的介电常数和介电损耗,发现两者均随频率的增加而减小;薄膜厚度随电解液浓度的增加而增加。

Ba_xSr_((1-x))TiO_3多层膜椭偏光谱研究

用溶胶 凝胶技术在Si(10 0 )衬底上制备了单层和渐变型多层的BaxSr(1-x) TiO3 薄膜 ,其膜层组分分别为 :Ba0 .7Sr0 .3TiO3,Ba0 .8Sr0 .2 TiO3,Ba0 .9Sr0 .1TiO3,BaTiO3.对生长制备出的多层BaxSr(1-x) TiO3 薄膜进行了变角度椭偏光谱测量 .通过椭偏光谱解谱分析研究 ,首次得到了BaxSr(1-x) TiO3 多层膜结构不同膜层的膜厚和光学常数 .其结果显示 :椭偏光谱分析得到的不同膜层的膜厚与卢瑟福背向散射测量得到的结果基本相符 ;渐变型多层膜中BaTiO3薄膜的折射率比单层BaTiO3 薄膜折射率大许多 ,与体BaTiO3 的折射率相接近 ,这说明渐变型多层膜中BaTiO3 薄膜的光学性质与体材料的光学性质接近 .

溶胶-凝胶法制备(Ba_(0.7)Sr_(0.3))TiO_3LaNiO_3异质薄膜及其结构和介电性质研究

采用改进的溶胶凝胶方法在单晶Si(100)衬底上制备了介电性能优异的(Ba0.7Sr0.3)TiO3LaNiO3异质薄膜.实验发现,在750℃下、O2气氛中晶化的LaNiO3薄膜的电阻率最小.CV与IV特性测量表明(Ba0.7Sr0.3)TiO3薄膜具有优异的介电性能,在频率为50kHz、零偏压下的相对介电常数εr>300,偏压为6V时漏电流密度JL<1.2×10-6Acm2.