SrTiO_3基陶瓷多功能变阻器的研制

SrTiO_3基陶瓷变阻器是一种新型的多功能元件.它具有电容器和变阻器双重功能.这种变阻器采用传统的陶瓷工艺制造.其中关键的工艺是半导体化和绝缘化.本文简要介绍SrTiO_3基陶瓷变阻器的制造工艺和性能.

SrTiO_3双功能陶瓷的施主掺杂研究

研究了２５％Ｎ_２＋７５％Ｈ_２（体积分数）强还原烧结气氛下施主添加剂 Ｎｂ_２Ｏ_ ５、Ｌａ_２Ｏ_３对ＳｒＴｉＯ３双功能陶瓷半导化的作用规律，结果表明随着添加量的增大， Ｎｂ_２Ｏ_５掺杂试样的表观电阻率单调下降，而 Ｌａ_２Ｏ_３掺杂试样的表观电阻率呈“ Ｕ”形曲线．研究了在 Ｌａ_２Ｏ_３高、低两种添加量下，烧结温度对半导化的作用规律，实验结果表明随着烧结温度的升高，高掺杂试样的表观电阻率逐渐上升，而低掺杂试样逐渐下降．在ＸＲＤ、ＩＲ、ＰＡＴ等现代测试手段分析的基础上。

Bi^(3+)气相扩散对SrTiO_3基功能陶瓷晶界的影响

用均匀设计法设计实验方案，在扩散温度为1000～1250℃，扩散后的降温速度为200～600℃／h,扩散时间为20～270min及扩散源中铋含量为25％～50％的范围内研究了用Bi2O3作为扩散源进行气相扩散时诸因素对SrTiO3半导体陶瓷进行晶界绝缘处理的影响。对实验结果进行统计回归处理的结果表明了各因素对样品的介电常数。的影响。用SEM、EPMA对陶瓷断面和晶界附近铋含量的分布测定表明，在高温下气相扩散物Bi2O3可沿晶界快速扩散进入陶瓷体内，在整个陶瓷体内分布较均匀，在晶界上会发生富集，同时部分从晶界向晶粒内扩散，扩散厚度一般小于3μm。在此条件下，Bi3＋的扩散系数为2．72×10－12cm2／s。对晶界势垒的研究表明，势垒符合叠加模型。

SrTiO_3基压敏陶瓷低压化途径

以固相法合成 Sr Ti O3+Nb2 O5 +Mn O2 作为基本系统 ,分别采用草酸盐热分解法制备 Sr Ti O3主晶相及L i2 CO3代替 Mn O2 作受主掺杂等手段来修正基本系统 ,以降低压敏电压。结果表明 ,以上措施可有效地降低压敏电压 ,改善压敏 -介电性能。

高品质LaAlO_3-SrTiO_3系陶瓷微波介电性能的研究

采用固相反应法制备了高品质(1-x)LaAlO3-xSrTiO3(x=0.54～0.63)系列微波介质陶瓷,研究了SrTiO3含量对LaAlO3-SrTiO3系陶瓷结构与性能的影响。结果表明:当x取0.54～0.63时,LaAlO3与SrTiO3形成了赝立方钙钛矿结构固溶体;在最佳工艺条件下,试样结构致密,无气孔,晶界清晰;随着x值的增大,陶瓷的体积密度由5.45g/cm3降至5.28 g/cm3,εr由38.9增大到约48.35,τf由-12×10-6/℃增大至.19×10-6/℃,品质因数Q·f则由75057 GHz降至48629 GHz。当x=0.6时,材料在1550℃下保温3 h获得最佳的微波介电性能:εr=45.27,Q·f=57677 GHz,τf=+1×10-6/℃。

烧结工艺对纳米SrTiO_3陶瓷介电性能的影响

采用 sol-gel 方法制备 SrTiO_3陶瓷粉体,利用 TG-DTA 分析 SrTiO_3干凝胶粉的分解、化合反应,初步确定了SrTiO_3陶瓷预烧和烧结温度,采用 SEM 研究了 SrTiO_3陶瓷的内部结构,重点探讨了不同烧结制度对 SrTiO_3陶瓷介电性能的影响。研究表明,当采用在空气气氛下以 5 ℃/min 的升温速率直接升温至 1 000℃,保温 0.5 h,再降温至 750℃保温 0.5 h 后随炉冷却的烧结工艺,SrTiO_3陶瓷纯度高,致密性好,晶粒粒径小于 100 nm,且具有良好的介电性能,低频下相对介电常数高达 3 000 左右。

用PAT研究SrTiO_3双功能陶瓷的缺陷结构

测定了不同气氛烧结的SrTiO3 双功能陶瓷的正电子湮灭 (PAT)寿命谱 ,其平均寿命随着烧结气氛中H2含量的增加而减小 .这是还原烧结气氛使瓷体中形成较多的氧缺位 ,氧缺位捕获两个弱束缚电子形成F′ 色心所致 .弱束缚电子在禁带内形成局域能级 ,并使材料的电子浓度增大 .x衍射分析结果证明了材料晶体结构的变化 .

真空烧结对SrTiO_3功能陶瓷性能的影响

采用真空烧结替代气氛烧结制备SrTiO3陶瓷材料,获得了既具有电容效应又具有良好压敏效应性能的SrTiO3复合功能陶瓷元件。在此基础上探讨了Nb2O5和La2O3作为单、双施主掺杂对SrTiO3功能陶瓷半导化、电性能及显微结构的影响。研究结果表明,双施主掺杂不仅可以促进SrTiO3功能陶瓷半导化,而且对显微结构有重要的影响。在x(Nb2O5)∶x(La2O3)=0.6∶0.2时可获得性能较好的半导体材料。相比于气氛烧结工艺,真空烧结同样可以得到性能优良的SrTiO3功能陶瓷材料。

真空低温烧结的SrTiO_3复合功能陶瓷

选择SiO2作为烧结助剂,Nb2O5作为施主掺杂,MnCO3作为受主掺杂,采用真空一次烧结工艺在1200℃制备出性能优良的压敏-电容复合功能陶瓷元件,样品的电阻率ρ>105Ω.cm,压敏电压V1mA<50V,非线性系数α接近10,介电常数ε>104,介电损耗tanδ可以控制在10%以下,漏电流可以控制在50μA以下。

掺杂SrTiO_3陶瓷的介电性及正电子湮没

本文应用正电子湮没寿命谱方法研究掺杂SrTiO_3陶瓷的介电性.通过对不同掺La量SrTiO_3的介电常数、损耗因子、正电子在样品中的湮没寿命的测量,发现介电常数、损耗因子随掺La量的变化与正电子寿命参量的变化存在着某种关系;文中用Sr空位及La离子与Sr空位缔合体模型解释了这些变化与关系.

SrTiO_3双功能陶瓷表面层效应的研究

SrTiO3压敏陶瓷存在表面氧化层,厚约60μm。能谱分析表明氧由表至里存在浓度梯度。氧化热处理阶段对表面氧化层的形成有重要影响,在该阶段氧以三种形式进行扩散。化学吸附氧使界面态密度增加,是晶界势垒形成的主要因素。

稀土氧化物改性的SrTiO_3陶瓷的介电性质

本文主要报道稀土氧化物改性SrTiO_3陶瓷的介电性质。用稀土氧化物掺杂改性SrTiO_3陶瓷,可以提高其介电常数和降低介质损耗,对其介电温度特性和介电频率特性也有明显的改善。

晶界氧吸附对SrTiO_3基压敏陶瓷的作用

研究了SrTiO3基压敏陶瓷热处理过程中氧的作用。发现SrTiO3基压敏陶瓷的压敏电压U10mA与试样的厚度无关,且随着热处理温度的升高而增大。进一步的试验表明SrTiO3基压敏陶瓷的压敏特性主要受试样表面高阻层的控制。X射线光电子能谱(XPS)的Mn2p和O1s谱图表明,表面高阻层是氧在热处理过程中通过晶界的扩散和化学吸附产生的。因此,氧在晶界处的化学吸附是SrTiO3基陶瓷压敏特性产生的根源。

微波等离子体化学气相沉积制备SrTiO3陶瓷薄膜

本研究采用微波等离子体化学气相沉积方法在Ａｌ２Ｏ３基片上制备了ＳｒＴｉＯ３基陶瓷薄膜。实验结果表明，当沉积薄膜衬底温度在７００℃以上时，可以制备出结晶性较好的具有一定氧敏性能的ＳｒＴｉＯ３薄膜。

La_2O_3掺杂的SrTiO_3陶瓷的介电性质

SrTiO_3陶瓷是一种具有多功能特性的介质材料。用La_2O_3掺杂改性的SrTiO_3陶瓷,可以提高其介电常数和降低介质损耗,对其介电温度特性和介电频率特性也有明显的改善.本文主要报道 La_2O_3对SrTiO_3陶瓷介电性质的影响。

La2O3掺杂对SrTiO3压敏电容双功能陶瓷显微结构及电性能的影响

采用La2O3掺杂改性并利用一次烧结工艺，制备了适于低电压使用的SrTiO3压敏-电容双功能陶瓷，并对La2O3掺杂引起的微观结构及电性能的变化进行了探讨。实验结果表明，La2O3掺杂能有效地改善材料的显微结构，使晶粒尺寸增大和均匀分布，促进烧结温度的降低，同时能获得较佳的压敏与介电特性。当La2O3掺杂为1．1％的较佳值时，在1420℃的N2+C弱还原气氛下烧结，可以得到晶粒尺寸40μm，压敏电压为19．7V·mm^-1，电流-电压非线性系数为7．2，介电常数为22500的优化性能参数。

(Na_(1-x)K_x)_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3-x)SrTiO_3-0.3Mn陶瓷的性能研究

采用固相法制备了(Na1-xKx)0.5Bi0.5TiO3-xSrTiO3-0.3Mn系无铅压电陶瓷,研究了该系统的压电性能。XRD分析表明所得陶瓷样品在室温下均为三方、四方共存的钙钛矿结构,随着Sr的增加三方相减少四方相增加。该体系样品具有优异的压电性能,在Sr含量为0.02时,压电常数d33、平面机电耦合系数kp和厚度机电耦合系数kt同时达到最大值,分别为171pC·N-1、33.1%和30.5%,Sr具有"软性"添加物的作用。

ICP-AES法测定Nb:SrTiO_3晶体及功能陶瓷材料中的铌含量

本文报导了用ICP-AES法直接测定掺铌钛酸锶晶体及功能陶瓷材料(Nb:SrTiO_3)中铌含量的分析方法。研究了试样的分解方法、铌分析线的选择、Nn:SrTiO_3基体的干扰及试液的稳定性。所选三条铌分析线的检出限分别为0.0042μg/mL、0.0015μg/mL、0.0013μg/mL。合成试样回收率为98.7％～100.9％。铌含量为0.1％1.0％时,测量的相对标准偏差<1.5％。方法简便、准确,用于样品分析,结果满意。

一次烧成SrTiO3陶瓷中复合功能特性的研究

采用一次烧成工艺制备出掺Ni2+离子的SrTiO3复合功能陶瓷,测量了不同氧化热处理温度下样品的介电性能和压敏性能,运用AC阻抗谱研究了SrTiO3陶瓷晶粒和晶界的电学特性,并对样品进行了 XPS分析.研究结果表明,氧化热处理过程中氧对晶粒表面氧空位的填充以及Ni2-离子对晶粒表面Ti4-离子的低价取代,是形成晶界Schottky势垒并产生复合功能特性的重要因素.随着氧化热处理温度的提高,样品的非线性系数α和压敏电压VIMA不断增大,而表观介电常数εeff和介电损耗tgδ则趋于降低.

SrTiO_3-Nd_2O_3系陶瓷的介电频谱研究

研究SrTiO3-Nd2O3系陶瓷的介电频谱特性。由介电频谱确定了此种陶瓷的介电弛豫频率和介电弛豫时间,并对介电频谱进行了理论分析和讨论。