稀土氧化物Er2O3对钛酸基瓷料介电性能的影响

讨论了稀土氧化物Er2O3对BaTiO3基陶瓷系统介电性能的影响,通过掺杂稀土化物Er2O3,可使BaTiO3基系统的相对介电常数εr保持较高的数值（＞3000）,同时,系统的容量温度变化率大为改善,在－55－＋125℃工作温区内,满足X7R特性,并且随着Er2O3含量的增加,系统的耐压强度也得到了很大的提高,达16900V/mm.     

Er2O3掺杂对BaTiO3陶瓷介电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Er2O3的BaTiO3陶瓷。测试结果表明,掺杂Er2O3能降低BaTiO3陶瓷的电阻率,且在开始时其电阻率随着掺杂量的增大而升高,在掺杂x(Er2O3)=0.003(摩尔分数)时电阻率最高,然后随掺杂量的升高而降低,在掺杂x(Er2O3)=0.007时电阻率最低,从纯BaTiO3陶瓷的2.6 TΩ.m下降为18 GΩ.m,此变化规律有异于La,Ce,Nd,Sm等稀土元素掺杂的规律。掺杂Er2O3使BaTiO3陶瓷的介电性能发生明显变化,掺杂x(Er2O3)为0.001和0.002时,可改善BaTiO3陶瓷的介电性能和频率特性,具有较好的频率稳定性。掺杂Er2O3使BaTiO3陶瓷的居里温度升高为130.9℃,交流电导随着温度的升高而增大,并在居里温度点附近达到最大。     

XPS测量稀土氧化物薄膜禁带宽度的可行性研究

采用射频磁控溅射法在石英衬底和Si衬底上分别生长了Er2O3,Tm2O3和Yb2O3三种稀土氧化物薄膜。分别利用光学方法和X射线光电子能谱测量法对以上三种稀土氧化物的禁带宽度进行了测量,并将测量结果进行了对比研究。采用光学方法测量的Er2O3,Tm2O3和Yb2O3的带隙分别是(6.3±0.1),(5.8±0.1)和(7.1±0.1)eV;而采用X射线光电子能谱法测量的这三种材料的禁带宽度分别为(6.2±0.2),(6.0±0.2)和(6.9±0.2)eV。两种测量结果的对比分析表明:在误差允许的范围内,利用X射线光电子能谱方法测量稀土氧化物的禁带宽度是可行的。     

稀土掺杂对钛酸钡陶瓷介电性能的影响规律

在BaTiO3(BT)-Nb2O5-ZnO系统中引入硼硅酸盐助烧剂,加入不同稀土氧化物(Y,Nd,Gd,Ho,Yb,Er,Pr,Dy,La,Ce)对BT进行介电性能研究,以期获得中烧X7R陶瓷材料。研究发现,不同稀土氧化物对BT陶瓷电容量温度变化曲线低温峰(约40℃)和高温峰(约127℃)的影响可分为3类。其改性机理可用掺杂后晶粒壳与晶粒芯体积分数的变化来解释。对比上述三种典型的稀土掺杂后BT陶瓷的电镜扫描(SEM)照片得出,不同稀土掺杂BT的室温介电常数与掺杂后BT陶瓷的晶粒生长情况密切相关。     

钙钛矿型铁电性微晶玻璃介电性能的研究

主要对BaTiO3、BaTiO3-PbTiO3系铁电性微晶玻璃的介电性能进行了研究。研制的微晶玻璃是由70%形成铁电主晶相BaTiO3的氧化物(BaO-TiO2 和PbO-BaO-TiO2)和30%形成玻璃相的氧化物(SiO2-Al2O3-CaO)组成。两种试料经热处理制成BaO-TiO2,PbO-BaO-TiO2系微晶玻璃,对其介电常数和损耗进行了比较,其介电性能与BaTiO3的晶体结构有关。     

Si基稀土Er_2O_3薄膜材料特性及制备研究进展

Si基Er2O3薄膜材料具有带隙宽、k值高等特点,在微电子和光电子领域具有潜在的应用价值。首先,阐述了Si基Er2O3薄膜材料的晶体结构具有多态现象,而立方晶形的Er2O3具有方铁锰矿立方结构,易制成高度择优取向的薄膜甚至单晶膜。其次,介绍了利用X射线光电子谱(XPS)技术确定Er2O3和Si两种材料的价带和导带偏移及采用光电子谱来确定高k介质材料能带带隙。此外,还介绍了Si基Er2O3薄膜材料光学常数的测试方法及其光谱转换特性,可用于太阳光伏电池。最后,着重介绍了国内外Si基Er2O3薄膜材料制备方面的最新研究进展,并指出金属有机物化学气相淀积(MOCVD)是未来产业化制备Si基Er2O3薄膜材料的理想选择。     

Tb~(3+)/Dy~(3+)共掺杂磁光玻璃的制备及性能研究

为增加磁光玻璃中稀土氧化物的含量,进一步提高Verdet常数,选择Ga2O3-B2O3-SiO2(GBS)系统,采用熔融淬冷法,制备了高稀土氧化物含量的Tb3+/Dy3+共掺杂磁光玻璃,并研究了玻璃的形成能力及物理化学性质。结果表明:Tb3+/Dy3+共掺杂GBS玻璃的稀土含量高达45%(摩尔分数,下同),高于单掺杂Tb3+时的35%,其Verdet常数也由104.76rad/(T·m)提高至119.31rad/(T·m)。这证明了稀土氧化物玻璃的顺磁性不仅与单位体积内有效磁子的数量有关,而且与磁矩有关;GBS玻璃的热稳定性随着稀土氧化物掺量的增加,呈现先提高后降低的趋势。     

包裹A1_2O_3对BaTiO_3基陶瓷性能的影响

采用固相法制备掺杂有稀土元素Nd和Y的BaTiO3基陶瓷粉体,在该粉体表面包裹A12O3。研究了包裹A12O3对BaTiO3基陶瓷的微观结构、微观形貌、介电性能、击穿电压和介电非线性的影响。结果表明:包裹A12O3后,BaTiO3基陶瓷的相对介电常数达到4000,绝缘电阻率达到1011?.cm,耐压提高到20×103V/mm,介电非线性得到改善,有望在储能领域中得到应用。     

Ni/BaTiO3陶瓷复合材料的制备及其PTC效应

为获得低室温电阻率的PTC材料,以草酸为沉淀剂,采用液相包裹法制备了NiC2O4·2H2O/BaTiO3前躯体,并由其热分解制得Ni/BaTiO3基陶瓷复合材料。对该复合材料的研究表明,在还原气氛下烧成的Ni/BaTiO3基陶瓷复合材料具有很弱的PTC效应,但其PTC效应可通过适当的热处理工艺(600℃,空气气氛)得到有效恢复。其升阻比与室温电阻率为:(ρmax/ρmin=60)和(ρ=6.1?·cm)。     

BaTiO_3表面包裹氧化铝的改性研究

采用固相法、非匀相沉淀法、喷雾干燥法三种不同方法,对掺杂Nd、Y、Mn的BaTiO3表面包裹Al2O3,研究了包裹A12O3对BaTiO3基陶瓷的微观形貌、介电常数、介电非线性、容温变化率的影响。结果表明,喷雾干燥法包裹A12O3的BaTiO3基陶瓷性能较优:所制陶瓷粒径为0.6μm,绝缘电阻率达到1011.cm,介电常数变化率为21.5%,容温变化率为58.3%。     

亚微米BaTiO_3 X7R MLC细晶陶瓷介质材料的介电性能研究

基于晶体化学、材料物理化学、电介质物理等基础理论,运用XRD、TEM、EDX、SEM等现代微观分析手段,对亚微米钛酸钡超细粉料制备技术以及高介高性能X7R MLC瓷料和高压高性能X7R MLC瓷料的介电性能进行了研究。     

氧化镉掺杂对钛酸钡基陶瓷材料改性

对ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６－ＣｄＯ系陶瓷介质材料的介电性质进行了研究，并对ＢａＴｉＯ３，ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６，ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６－ＣｄＯ三种材料介电常数，温度稳定性，介电损耗，显微结构进行了比较，得出结论是ＢａＴｉＯ３－ＺｎＮｂ２Ｏ６－ＣｄＯ系陶瓷材料，介电常数高，损耗小，介电常数随温度变化小，是较理想的电容器陶瓷介质材料     

高精度高比容独石电容器用瓷料研究及其介电常数的计算

首先利用蒙特卡罗有限元法在分析陶瓷材料内电场分布的基础上 ,对微粒混合陶瓷材料的介电常数与各成分含量及其介电常数之间的关系进行了探讨。研究表明 ,由于介质极化的原因 ,在陶瓷材料内部 ,等势线的分布将主要集中于低介电常数成分所占的区域 ,并且 ,微粒混合陶瓷材料各成分的含量及其介电常数都会对陶瓷材料内电场的分布产生重要影响 ,并使陶瓷材料的宏观介电常数发生变化。当陶瓷材料中含有与其他成分介电常数差别相当大的成分时 ,利用蒙特卡罗有限元法可获得较其他传统方法更为准确的结果系统地研究了钡钛钕系统陶瓷的介电性能。研究结果表明 ,Ba Ti O3中掺入极少量的 Nd2 O3(例如摩尔分数 x为 0 .1% )时 ,材料呈半导性 ,电阻率呈明显的 PTCR效应。Ba Ti O3中掺入少量的 Nd2 O3(x≥ 0 .2 % )时 ,材料呈绝缘性 ,且随着 Nd2 O3掺入量的增加 ,材料的平均晶粒尺寸不断减小 ,居里峰向负温方向移动 ,居里峰不断降低。Ba Ti O3中掺入少量 Nd2 O3· 2 Ti O2时 ,随着掺入量的增加 ,居里峰向负温方向移动 ,晶粒尺寸不断增大 ;Ba Ti O3中掺入较多的 Nd2 O3· 2 Ti O2 时 ,随着掺入量的增加 ,介电常数不断减小 ,介电常数的温度特性曲线的非线性程度不断减小 ,并且 ,当 Ba Ti O3与 Nd2 O3· 2 Ti O2 的摩尔比?     

BaTiO3基无铅高压陶瓷电容器材料性能的研究

采用BaTiO3基料,加入SrTiO3、CaCO3、Bi2O3·3TiO2等添加剂制备无铅高压陶瓷电容器材料,研究了添加剂对材料性能的影响,得到了介电常数可调、综合性能较佳的材料。结果表明,在BaTiO3中加入30%SrTiO3、10%CaCO3,并外加3%Bi2O3·3TiO2时(均为摩尔数分数),其εr为3802、tgδ为4.2×10-3、Eb为9.2MV/m;而当在BaTiO3中加入40%SrTiO3、15%CaCO3,并外加4%Bi2O3·3TiO2时,其εr为2089、tgδ为6×10-4、Eb为16.9MV/m。     

ZnO压敏/BaTiO_3电容双功能多层器件

研究了ZnO压敏/BaTiO3电容双功能多层器件,在共烧过程中瓷体分层和收缩的问题。通过调节BaTiO3瓷料和粘合剂的质量比为1:0.8,压敏陶瓷/粘合剂质量比为1:0.6,烧结温度1100℃和瓷体/瓷体的交界层,使BaTiO3体系电容器和ZnO压敏陶瓷电阻器的共烧器件,在宏观上匹配很好。这为其它相似元件的共烧提供了参考。     

Ba6-3xNd8+2xTi18O54晶体结构与微波介电性能的研究

采用纳米Nd2O3以较低温度烧结出性能优良的Ba6-3xNd8 2xTi18O54(BNT)微波介质陶瓷。以X-射线衍射法测定了BNT陶瓷粉末的室温点阵常数,确定其空间群为Pbam。分析了BNT晶格结构随配比x的变化情况,与Ba6-3xSm8 2xTi18O54(BST)、Ba6-3xEu8 2xTi18O54(BET)进行比较,结果表明各离子在ab晶面内的分布对Ba6-3xR8 2xTi18O54(BRT)微波介电性能的影响较大。给出了BRT介电常数和品质因数变化的可能解释,即BRT因配比x及稀土元素的不同而产生晶格变化所致。     

高介高稳定性BaTiO_3基铁电陶瓷研究进展

针对BaTiO3基铁电陶瓷材料的特点,介绍了提高其介电常数和温度稳定性的途径,综述了高介高稳定性BaTiO3基铁电陶瓷材料的研究现状。指出随着电子整机向着微型化的方向发展,介电瓷粉材料也向着高介电常数、高稳定性的方向发展,并提出了解决此问题的思路。