不同方法制备BiNbO4微波陶瓷的研究

研究了固相反应法和熔盐法两种制备方法对BiNbO4微波陶瓷的烧结温度、微观形貌、结构和介电性能的影响。实验表明:在添加CuO和V2O5分别为0.1%(质量分数)时,固相反应法在较低的烧结温度下可获得较致密的陶瓷样品,样品表面晶粒呈球状,品质因数与谐振频率的乘积即Q×f值较大,谐振频率温度系数为正值;熔盐法制得的陶瓷样品具有明显的各向异性,晶粒呈棒状,谐振频率温度系数随烧结温度的升高由正值向负值变化,在940℃烧结,介电常数为38,Q×f值为7781 GHz,谐振频率温度系数近零,为0.92×10-6/℃。两种方法制得的陶瓷样品在微波频段介电常数相近。     

(Mg_(1–x)Zn_x)TiO_3系陶瓷微波介电性能的研究

以MgCO3、ZnO和TiO2为原料,用固相反应法制备了(Mg1–xZnx)TiO3(MZT)系陶瓷。研究了ZnO含量对其微观结构和微波介电性能的影响。结果表明:添加适量ZnO,可有效降低烧结温度,拓宽烧结温度范围。当x(ZnO)为30%,烧结温度为1250℃时,MZT陶瓷具有优良微波介电性能,εr为16～18,Q·f为90000GHz,τc为–5.1×10–7℃–1。     

制备工艺对0.7CaTiO3-0.3NdAlO3材料的影响

用固相反应和熔盐法制备工艺合成了0.7CaTiO3-0.3NdAlO3(CTNA)粉体,研究了制备工艺对CT-NA陶瓷的合成过程和微波介电性能的影响。结果表明,相比于固相反应的长时间合成,熔盐法中,混合粉料在1 200℃2、h下即可合成CTNA单相,样品在1 375℃下可烧结致密,获得的样品具有与固相反应相当的微波介电性能,即介电常数rε=43;品质因数与频率的乘积Q×f=35 736 GHz;频率温度系数τf=1.32×10-6/℃。     

微波烧结钛酸锶钡陶瓷材料的介电性能

采用碳酸盐固相合成法制备Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)粉体,应用微波烧结技术将粉体烧结成陶瓷。对样品的介电性能进行了测试,研究分析了材料的介电性能,并与传统制备工艺获得的样品进行了性能对比。结果表明:微波烧结成瓷温度和时间较传统制备工艺大大降低,分别为1 300℃和30 min,可以获得晶粒尺寸5μm以下的BST陶瓷;材料的εr变化不大,但tanδ大幅降低。     

成型压力对CuFeO_2陶瓷材料结构和介电性能的影响

采用传统固相反应法在不同成型压力下(10~800 MPa)制备系列CuFeO_2陶瓷样品,利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和阻抗分析仪等技术手段对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌和介电性能进行测试和表征。实验结果表明,实验成型压力范围内体系未发生结构相变,但成型压力对其微观形貌有较明显的影响。成型压力为100 MPa时,样品的晶粒得到充分生长,晶粒尺寸最大,且晶界清晰。电性能测试结果表明,适当的增加成型压力可提高体系的介频稳定性;成型压力为100 MPa时,样品具有较高的介电常数和较低的介电损耗,显示出良好的介电性能。对CuFeO_2陶瓷样品的微观结构与介电性能的关联规律进行了初步解释。     

熔盐法制备Bi4Ti3O12的研究

采用NaCl-KCl熔盐法制备了各向异性的Bi4Ti3O12粉体和陶瓷，研究了熔盐含量对粉体尺寸、形貌以及陶瓷的显微组织结构和介电性能的影响。结果表明采用熔盐法可制备出纯Bi4Ti3O12相的粉体和陶瓷，随熔盐含量增加，钛酸铋粉体尺寸及各向异性的程度明显增大；烧结后的Bi4Ti3O12陶瓷晶粒呈片状，且随熔盐含量的增加，钛酸铋陶瓷产生织构；对陶瓷介电性能的研究表明随熔盐含量增加，钛酸铋陶瓷的绝缘电阻率和介电常数增大，介电损耗减小．     

ZnO添加对MgTiO3陶瓷的烧结及微波介电性,能的影响

采用传统固相反应法制备了Mg0.95Zn0.05TiO3(MZT)微波介质陶瓷,研究了添加ZnO对MgTiO3陶瓷的烧结过程及介电性能的影响.结果表明,添加ZnO不仅有效降低了MgTiO3陶瓷的烧结温度,提高了陶瓷的致密度,而且有效抑制了中间相MgTi2O5的产生,提高了MgTiO3陶瓷的微波介电性能.当ZnO添加量为...     

ZnO对(Pb0.915Ba0.04La0.03)(Zr0.65Sn0.3Ti0.05)O3反铁电陶瓷微结构和储能特性的影响

电介质陶瓷因其高功率密度而成为脉冲功率电子系统的理想材料。为满足日益增长的电子器件集成化、轻量化和小型化的要求，高介电常数、高储能密度和高储能效率的储能陶瓷具有重要的研究价值。采用传统固相反应法制备了(Pb_0.915Ba_0.04La_0.03)(Zr_0.65Sn_0.3Ti_0.05)O₃∶xZnO(x=0%,1%,2%,3%,4%,质量分数)反铁电复合陶瓷，系统研究了ZnO第二相对PBLZST陶瓷的微观结构、介电性能、铁电性能和储能性能的影响。结果表明：ZnO晶粒聚集在晶界处，具有细化晶粒的作用。随着ZnO含量的增加，复合陶瓷的介电常数、最大极化强度和击穿电场均呈现出先增大后减小的趋势；x=2%时复合陶瓷样品在外加电场强度为215 kV·cm^-1时，有效储能密度达到最高值5.40 J·cm^-3,对应的储能效率为81.3%。     

复合陶瓷BaTiO_3/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4的常温巨介电特性研究

采用传统的固相反应法和氧化物陶瓷工艺制备了无铅磁电复合陶瓷(1–x)BaTiO3/x Ni0.5Zn0.5Fe2O4(质量配比,x=0,0.2,0.5,0.8)(BTO/NZF),研究了NZF含量对复合陶瓷的物相组成、微观形貌、致密度和介电性能的影响。结果表明:当NZF含量较低(x=0,0.2,0.5)时,NZF对复合陶瓷有介电稀释效应;当NZF含量较高(x=0.8)时,复合陶瓷晶粒尺寸、致密度及两相间接触面积增大,其NZF含量达到复合陶瓷渗流阈值,产生Maxwell-Wagner(M-W)表面极化效应,使得复合陶瓷在低频(f=40 Hz)下具有高的巨介电常数(ε′=312 238)和较低的介电损耗(tanθ=0.40)。     

CaTiO_3掺杂对BST铁电电容器陶瓷性能的影响

采用固相法制备了CaTiO3掺杂的(Ba0.65Sr0.35)TiO3(BST)陶瓷,研究了CaTiO3掺杂量对BST电容器陶瓷介电性能和微观结构的影响。结果表明:随着CaTiO3掺杂量的增加,BST陶瓷的相对介电常数(εr)先增大然后减小然后增大,介质损耗(tanδ)和交流耐压强度(Eb)先增大然后减小。当CaTiO3掺杂量为摩尔分数10%时,BST陶瓷的综合介电性能较好:εr为4480,tanδ为0.022,Eb为5.8×103V/mm(AC),容温特性符合Y5U特性。     

添加Bi_4Ti_3O_(12)对BST陶瓷性能的影响

采用固相法制备了添加Bi4Ti3O12(BIT)的(Ba0.71Sr0.29)TiO3(BST)陶瓷,研究了BIT的加入量对所制BST陶瓷的微观结构和介电性能的影响。结果表明:随着BIT添加量的增加,BST陶瓷的晶粒尺寸先减小后增大,相对介电常数(εr)逐渐减小,介质损耗(tanδ)先减小后增大。当添加质量分数26%的BIT于1 120℃烧结,制得的BST陶瓷综合性能较好:εr为1 700,tanδ为0.006,容温特性符合X7R的要求,耐直流电压强度为5.0×103V/mm。     

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。     

微波烧结Ba_(6-3x)Sm_(8+2x)Ti_(18)O_(54)陶瓷材料的初步研究

研究了Ba_(6-3x)Sm_(8+2x)Ti_(18)O_(54)(x=0.67,BST)陶瓷材料的微波烧结情况,从烧结特性、微结构与相组成及微波介电性能等方面对微波烧结的样品与传统工艺制得的样品进行了对比.结果表明, 与传统制备工艺相比,微波烧结BST陶瓷缩短了烧结周期,并促进了样品的致密化,其物相组成和传统烧结的样品没有区别,且晶粒细小分布均匀.微波烧结BST陶瓷可获得较优的微波介电性能:介电常数ε_r=82.89,品质因数与频率之积Qf=8 450 GHz(频率f=4.75 GHz),谐振频率温度系数τ_f=22.58×10~(-6)/℃.     

掺杂Zn-B-Si-O纳米复合物对BaTiO3陶瓷结构及性能的影响

为了提高BaTiO3陶瓷的介电性能并降低烧结温度,采用溶胶-凝胶法合成的Zn-B-Si-O(ZBSO)纳米复合物和BaTiO3粉体为原料制备了BaTiO3陶瓷.通过XRD,SEM、EDXA和介电性能测试系统研究了ZBSO的煅烧温度、掺杂量和烧结温度对BaTiO3陶瓷的组成,结构和性能的影响.结果表明:ZBSO掺杂量为质...     

MgO掺杂Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3基电容器陶瓷的研究

以通用的陶瓷工艺合成Ba0.7Sr0.3TiO3基电容器陶瓷。通过实验研究MgO掺杂量对材料εr、tanδ和容量温度变化率等性能的影响,探讨了MgO的掺杂改性机理。结果表明:MgO具有减小介电常数温度变化率,降低陶瓷气孔率,细化陶瓷晶粒尺寸的作用。当MgO的质量分数为0.20%时,陶瓷的εr达最大值4528;质量分数为1.00%时,得到εr为4090,tanδ为0.0043,介电常数温度变化率为21.1%的Y5V瓷料。     

预烧温度对0.363BiScO3-0.637PbTiO3高温压电陶瓷性能的影响

研究了不同预烧温度对反应烧结0.363BiScO3-0.637PbTi O3陶瓷的微观结构及压电介电性能的影响。根据0.363BiScO3-0.637PbTi O3的配方,通过热失重-差热分析判断Sc2O3、Bi2O3、Pb3O4、Ti O2粉末混合物分解、化合反应点和预烧温度范围;运用XRD、SEM研究了不同预烧温度下制备陶瓷样品的微观结构;通过压电介电性能测试,确定出最佳预烧工艺条件。结果表明,最佳的预烧条件为740℃保温2 h。经1 080℃、2 h烧成陶瓷的压电常数d33=308 pC/N,机电耦合系数kp=0.437,介电常数ε3T3/ε0=1 560,介电损耗tanδ=0.021,退极化温度TD=460℃。在此工艺条件下,该陶瓷性能优良、制备重复性好,在高温压电陶瓷传感器、换能器等方面显示出实用化前景。     

溶胶-凝胶法制备硼硅玻璃掺杂BST陶瓷的研究

研究了Si-B-O系玻璃掺杂对钛酸锶钡(BST)陶瓷的相结构和介电性能的影响.实验结果表明,当x(SiO_2)＞10%时,Si-B-O系玻璃掺杂BST陶瓷易出现杂相,即Ba_2TiSi_2O_8相.x(SiO_2)≤10%,Si-B-O系玻璃掺杂BST陶瓷粉体的相结构为立方钙钛矿相结构,其合成温度大于等于600 ℃,不存在第二相. Si-B-O系玻璃掺杂BST陶瓷的烧结温度低于传统工艺.Si-B-O系玻璃掺杂BST陶瓷的显微结构呈细晶结构(晶粒尺寸＜1 μm).随玻璃含量的增加,Si-B-O系玻璃掺杂BST陶瓷介电常数ε降低,介电峰变低,平坦,峰形宽化,介电损耗降低,居里温度TC向低温移动.     

复合助烧剂对CaO-BaO-Li_2O-Sm_2O_3-TiO_2陶瓷低温烧结和性能的影响

采用传统固相反应法制备了CaO-BaO-Li_2O-Sm_2O_3-TiO_2(CBLST)陶瓷。研究了复合添加BaCu(B_2O_5)(BCB)和Li_2O-B_2O_3-SiO_2(LBS)对CBLST陶瓷的烧结特性、微观组织、相组成及介电性能的影响。结果表明:添加质量分数w(BCB)=60%和w(LBS)=0.5%～5.0%的CBLST陶瓷的相组成未改变,仍为正交钙钛矿相和BaSm_2Ti_4o_(12)(BST)相。通过添加w(BCB)=6.0%和w(LBS)=0.5%,可以使CBLST陶瓷的烧结温度从1325℃降到1050℃,并且在1050℃烧结2h的CBLST陶瓷介电性能优良:ε_r=81.9,tanδ=0.0062,τ_f=–3.75×10~(–6)/℃,其tanδ比纯CBLST陶瓷的tanδ(0.016)明显降低。     

高密度BiFeO3陶瓷的制备与介电性能

采用固相烧结法制得了不同粒径的铁酸铋(BiFeO3)粉末,随后,采用混杂工艺与放电等离子烧结技术(SPS)结合的方法对BiFeO3单相粉末进行二次烧结,制得了BiFeO3陶瓷.研究了所制陶瓷的介电性能.结果表明,所制BiFeO3陶瓷具有很好的相组织及致密的结构,其相对密度达到97.3%,压电系数d33为13.6 pC/...     

不同含锰化合物掺杂对BST-MgO陶瓷介电性能的影响

采用普通固相反应法制备了0.45Ba0.55Sr0.45TiO3-0.55MgO-Mn(NO3)2/MnCO3(简称BST-MgO)陶瓷,通过XRD和SEM研究了不同形态含锰化合物(固态MnCO3及液态Mn(NO3)2)掺杂对所制BST-MgO陶瓷致密化及微波介电性能的影响。结果表明,液态Mn(NO3)2掺杂可以增加锰离子进入BST晶格的几率,同时抑制镁离子进入BST晶格,提高BST-MgO陶瓷的致密度,降低介质损耗,获得较高的综合性能:10 kHz下r=116,tan=0.003 8,可调率(Tu)为19.64%,优值K=51.68;3 GHz时Q.f值达788 GHz。