La~(3+)掺杂BaZr_(0.1)Ti_(0.89)Fe_(0.01)O_3陶瓷弥散性铁电相变的研究

以乙酸钡、硝酸氧锆、钛酸四丁酯为原料,La_2O_3、Fe_2O_3作为掺杂物质,改变掺杂剂的用量及采用不同的烧结温度,采用溶胶-凝胶法制备出了BaZr_(0.1)Ti_(0.89)Fe_(0.01)O_3(BZTF)系介质陶瓷。研究了La掺杂对试样的晶体结构、微观形貌及弥散性铁电相变的影响。XRD结果显示所有试样均出现单一的钙钛矿型的特征峰。掺杂适量La~(3+)可以提高试样电性能。随La~(3+)含量的增加,试样的晶格畸变程度增加,使得居里温度向低温方向移动。同时,铁电相变弥散性程度的增加可归因于晶粒的生长变大和长程有序微区的减少。当掺杂0.6 mol%La时试样有最大程度的弥散性铁电相变,介电温度稳定性最佳:ε_(25℃)=5680,tanδ=0.044,T_c=42℃,γ=1.89。     

Zr掺杂对BaTiO3陶瓷微观形貌及性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了锆掺杂的钛酸钡陶瓷,通过XRD、SEM等分析检测手段对所得锆钛酸钡陶瓷样品进行了表征。系统地研究了Zr掺杂对BaTiO_3基陶瓷相组成、微观形貌和介电性能的影响。结果表明,锆钛酸钡陶瓷样品均为单一的立方相钙钛矿结构,晶粒大小均匀,随着Zr掺杂量的增加,陶瓷晶粒尺寸先增大后减小,孔隙逐渐增多,介电常数先增大后减小,介电损耗先减小后增大。     

La~(3+)掺杂钛酸铋钠基无铅陶瓷的压电性能与介电弛豫行为

采用冷等静压成型和密闭烧结工艺,制备了具有微晶结构的稀土离子La3+掺杂0.9TNa0.5Bi0.5TiO3-0.03K0.5Na0.5NbO3基无铅压电陶瓷体系.研究了该体系陶瓷的相结构,显微结构与介电、压电性能.结果表明:在掺杂范围内(0.015≤x≤0.105),La3+可完全固溶进陶瓷晶格形成单一的钙钛矿相.采用等静压成型工艺可明显改善陶瓷的显微结构,使晶粒细化,进而提高材料的压电性能.该陶瓷具有弥散相变和频率色散特征,为典型的弛豫型铁电体.随着La3+掺杂量的增加,材料的铁电-反铁电相变温度下降,Curie温度提高,相对介电常数、介电损耗和压电常数逐渐减小,弛豫特征愈明显.     

镧、铈掺杂对钛酸钡基介电陶瓷性能的影响

为了改善钛酸钡陶瓷的介电性能,采用溶胶凝胶法,制备了镧、铈掺杂的钛酸钡基介电陶瓷,研究了镧、铈2种稀土氧化物对其介电性能、耐压程度等性能的影响以及与显微结构的关系.实验表明:2种稀土元素对钛酸钡陶瓷的晶粒生长有较大的抑制作用,镧和铈的掺杂量在1.0%(物质的量分数)左右对钛酸钡陶瓷的介电性能有很好的改善作用.但镧离子和铈离子在钛酸钡中的离子取代情况有所不同,因而,改善性能的作用不同.镧掺杂钛酸钡陶瓷性能好于铈掺杂的钛酸钡陶瓷,掺杂物质的量分数为1.0%的镧掺杂钛酸钡陶瓷的相对介电常数大于4000,从室温到125℃温度范围内,介电常数的温度系数小于10%,击穿场强大于7.5kV/mm.     

Nd掺杂钛酸钡基陶瓷的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶一步法制备了Nd掺杂锆钛酸钡基陶瓷,通过XRD、SEM等分析检测手段对样品进行表征。研究了Nd掺杂量的不同对其微观形貌及介电性能的影响。研究表明:随着Nd掺杂量的增大,钛酸钡基陶瓷的晶粒尺寸增大,介电常数呈现出先增大后减小的变化趋势,介电损耗逐渐减小;当Nd掺杂量为摩尔分数0.07%时,陶瓷较为致密,其室温介电常数达到最大值16032,介电损耗较小为0.0046。     

化学包覆法制备Ho^(3+)掺杂钛酸钡基X8R细晶陶瓷EI北大核心CSCD

采用化学包覆法将Ho_2O_3包覆在纳米级钛酸钡粉体表面,通过烧结将Ho^(3+)扩散到钛酸钡晶粒中,调节其介电性能,研究了不同Ho^(3+)掺杂量对Ba Ti O3基陶瓷相组成、微观结构和介电性能的影响。X射线衍射和扫描电子显微镜分析结果表明:Ho^(3+)改性陶瓷样品均为赝立方相,Ho^(3+)的加入能抑制晶粒生长,改善陶瓷微观结构,有利于制备均匀的细晶陶瓷。透射电子显微镜观察显示,包覆层的厚度约为2 nm,包覆Ho_2O_3有助于陶瓷烧结过程中形成"核-壳"结构晶粒,能显著改善钛酸钡基陶瓷的介电温度稳定性,提高绝缘电阻。当Ho^(3+)掺杂量为2.0%时,陶瓷的相对介电常数为1 612,ΔC/C(-55~150℃)<±15%,满足EIA X8R电容器的温度特性。     

化学包覆法制备Ho~(3+)掺杂钛酸钡基X8R细晶陶瓷

采用化学包覆法将Ho_2O_3包覆在纳米级钛酸钡粉体表面,通过烧结将Ho~(3+)扩散到钛酸钡晶粒中,调节其介电性能,研究了不同Ho~(3+)掺杂量对Ba Ti O3基陶瓷相组成、微观结构和介电性能的影响。X射线衍射和扫描电子显微镜分析结果表明:Ho~(3+)改性陶瓷样品均为赝立方相,Ho~(3+)的加入能抑制晶粒生长,改善陶瓷微观结构,有利于制备均匀的细晶陶瓷。透射电子显微镜观察显示,包覆层的厚度约为2 nm,包覆Ho_2O_3有助于陶瓷烧结过程中形成"核-壳"结构晶粒,能显著改善钛酸钡基陶瓷的介电温度稳定性,提高绝缘电阻。当Ho~(3+)掺杂量为2.0%时,陶瓷的相对介电常数为1 612,ΔC/C(-55~150℃)±15%,满足EIA X8R电容器的温度特性。     

锆元素不同掺杂方式对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

研究了锆元素不同掺杂方式对钛酸钡陶瓷介电性能的影响.采用固相法制备出掺杂比例为1mol%的zrO<,2>-BaO和ZrO<,2>两种掺杂方式的钛酸钡陶瓷样品,对其进行多方面的表征.实验结果表明.ZrO<,2>-BaO掺杂与ZrO<,2>掺杂的钛酸钡晶格常数、介电性能会发生不同的变化,这是由锆元素不同掺杂情况对钛酸钡的作...     

Yb_2O_3和Sm_2O_3复合掺杂对锆钛酸钡陶瓷介电性能的影响

以碳酸钡、二氧化锆、二氧化钛等为原料,以Sm_2O_3为掺杂剂和掺杂量为0.5mol%Y_2O_3的锆钛酸钡陶瓷材料为研究对象,采用传统固相法分别于1250℃、1280℃、1300℃、1330℃下制备了陶瓷样品,研究Sm_2O_3加入物对体系介电性能和微观形貌的影响。结果表明,Sm~(3+)掺杂后的陶瓷样品主晶相不变,均为钙钛矿结构;掺杂能起到改善介电常数与介电损耗的作用,随着Sm_2O_3掺杂量的增加,陶瓷样品的介电常数最高至6623.49,而介电损耗最低至0.0145;掺杂还可以改变BZT陶瓷的介电性能,居里温度向室温方向移动,当Sm_2O_3掺杂量x=0.005 mol时,陶瓷样品的介电性能最好。     

掺杂改性对钛酸钡基陶瓷储能密度的影响

钛酸钡基陶瓷具备优良的电性能,是现代功能技术陶瓷应用最广泛的一类材料,是电子陶瓷元器件的主要原材料之一。本文综述了材料储能密度及影响因素、掺杂改性对钛酸钡基陶瓷介电性能的影响、钛酸钡基陶瓷材料的应用,并对钛酸钡基陶瓷材料Nb、Gd掺杂改性的研究进行了展望。     

Y~(3+)/Nb~(5+)共掺优化锆钛钡钙基无铅压电陶瓷的电学性能

采用固相反应法制备了具有钙钛矿相结构的(Ba_(0.85)Ca_(0.15-x)Y_x)(Zr_(0.10)Ti_(0.90-y)Nb_y)O3无铅压电陶瓷,研究了Y~(3+)/Nb~(5+)含量变化对锆钛钡钙基陶瓷电学性能的影响,结果表明:Y~(3+)/Nb~(5+)共掺可在锆钛钡钙陶瓷内部引起介电弛豫现象,驰豫因子随Y~(3+)/Nb~(5+)掺杂量的增加增大。压铁电性能表明Y~(3+)/Nb~(5+)共掺可小幅降低锆钛钡钙陶瓷的压铁电性能,原因是由于掺杂后在陶瓷内部引起成分起伏,减弱了陶瓷内部的自发极化程度减弱所致。此外,采用交流阻抗谱进一步揭示了Y~(3+)/Nb~(5+)掺杂后陶瓷的电学非均质结构。     

锆钛酸钡（BZT）陶瓷制备及其介电性能的研究进展

锆钛酸钡(BzT)具有介电非线性强、漏电流小、介电常数高、居里温度可调、耐高压等特点,备受人们的关注.本文综述了锆钛酸钡陶瓷的制备方法及其晶粒尺寸、组成对BZT陶瓷介电性能的影响等方面的研究进展,并提出了在研究中亟待解决的问题.     

钛酸钡基铁电材料的介电非线性研究

通过A位或B位掺杂改性得到的钛酸钡基铁电材料,在外加直流偏置电场作用下,具有介电常数非线性可调的优异介电性能,可以广泛地应用于压控可调陶瓷电容器和微波可调器件领域。针对钛酸钡基铁电材料的介电非线性特性,讨论了BaTiO_3基铁电材料分别在铁电相、顺电相以及相转变温度场附近的介电非线性机理和相关理论;结合笔者近年来有关介电非线性研究的实验结果和相关文献报道,综述了不同A位离子(如Sr~(2-)和Ca~(2-)等)或B位离子(如Zr~(4 )和Sn~(4-)等)掺杂的BaTiO_3基铁电材料体系的介电非线性研究现状,分别对不同物质形态(陶瓷块体、薄膜和厚膜)的BaTiO_3基铁电材料的介电非线性研究及其应用进行了对比分析;并对钛酸钡基铁电材料今后的发展趋势和研究方向进行了展望。     

Yb掺杂对Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3陶瓷微观形貌及介电性能的影响

采用溶胶-凝胶一步法制备了Yb掺杂锆钛酸钡基陶瓷,陶瓷样品的容温变化率均符合Y5V标准,通过XRD、SEM等分析检测手段对陶瓷样品进行表征。探讨了Yb掺杂量对锆钛酸钡基陶瓷微观形貌、介电常数、容温变化率及介电损耗的影响。研究表明:随着Yb掺杂量的增大,陶瓷的晶粒尺寸有增大趋势,室温介电常数呈现出先增大后减小的变化趋势;当Yb掺杂量为0.06mol%时,陶瓷的晶粒尺寸较小,陶瓷较为致密,其室温介电常数达到最大值18221,介电损耗较小为0.0061。     

纳米钛酸钡的掺杂对陶瓷性能的影响

采用掺杂纳米级钛酸钡和碳酸锰的方法,观察了掺杂不同量纳米级钛酸钡和碳酸锰后的钛酸钡坯片烧结所得陶瓷表面的显微组织形貌的变化,研究了单一掺杂纳米级钛酸钡、单一掺杂碳酸锰、复合掺杂碳酸锰+纳米级钛酸钡对陶瓷制品晶粒尺寸与介电性能的影响。结果表明：掺杂纳米级钛酸钡对钛酸钡陶瓷制品的介电性能有显著的提升,但是随着掺杂量的进一步增加,其介电性能的变化不大;掺杂碳酸锰对钛酸钡陶瓷晶粒的细化效果优于掺杂纳米级钛酸钡的效果;复合掺杂1%（质量分数,下同）碳酸锰+1%纳米级钛酸钡所得陶瓷的致密性高于单一掺杂1%碳酸锰的效果。     

掺杂离子及掺杂工艺对钛酸钡性能的影响

钛酸钡基陶瓷是一种新兴的多功能电子陶瓷材料，由于其优异的电学性能而在很多领域有着广泛的应用，掺杂离子以及掺杂工艺对钛酸钡的性能有显著的影响。对常用的几种掺杂离子，如钙、镁、铅、锶、锆、锡和稀土元素，以及各种掺杂工艺对钛酸钡性能的影响进行了简单评述，并预测了未来的研究方向。     

钒掺杂钛酸钡基陶瓷的制备和表征

采用溶胶-凝胶一步法制备了钒掺杂钛酸钡基陶瓷,通过XRD、SEM等分析检测手段对粉体和陶瓷样品进行了表征。研究了V掺杂量的不同对钛酸钡基陶瓷相组成、微观结构及介电性能的影响规律。研究表明:样品为四方相钙钛矿结构,随着V掺杂量的增加,陶瓷晶粒尺寸增大,介电常数与介电损耗总体在降低,并使其居里温度向高温方向移动。当陶瓷中V的掺杂量为0.1%(mol)时,介电常数与密度达到最大值,室温介电常数(ε_r)和介电损耗(tanδ)分别为2886和3.56%。     

Nd(OH)3-Co3O4-Nb2O5纳米复合掺杂BaTiO3基陶瓷研究

钛酸钡(BaTiO3)材料具有铁电、压电、热电、介电等特性,广泛用于制造高介电容器、热敏电阻和换能器等,特别是用作多层陶瓷电容器(MLCC)的基质材料.目前,MLCC向高可靠性、高比容(小尺寸大容量)、低成本的趋势发展.因此,制备高纯超细的BaTiO3粉体以及掺杂改性的研究,是该领域研究的热点.本文制备了Nd(OH)3...     

Gd~(3+)、Nb~(5+)掺杂锆钛酸钡陶瓷结构及介电性能的研究

实验以分析纯的乙酸钡、硝酸氧锆、钛酸丁酯、NH_3·H_2O(氨水)、Gd_2O_3、Nb_2O_5、Mn(CH_3COO)_2·4H_2O、C_4H_6MgO_4·H_2O为原料,采用溶胶-凝胶法制备Gd~(3+)掺杂Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3基陶瓷。通过XRD结构测试、SEM形貌测试和介电性能测试。结果表明Gd~(3+)掺杂Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3陶瓷在常温下仍为钙钛矿型结构,Gd~(3+)掺杂量为0.5 mol%时,常温介电常数最大,介电损耗最小。再以Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3+0.5 mol%Gd~(3+)陶瓷为基体,掺杂不同比例的Nb~(5+),制备Gd_2O_3、Nb_2O_5复合掺杂Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3陶瓷。通过XRD晶体结构测试、SEM形貌测试和介电性能测试实验,得出Gd~(3+)掺杂量为0.5 mol%、Nb~(5+)掺杂量为0.75 mol%时,复合掺杂BZT陶瓷的介电性能为最优。     

机械合金化制备钙钛矿结构铁电陶瓷粉末的研究进展

作为一种高性能的新型陶瓷材料,铁电陶瓷已经成为国内外研究的一个热点.本文主要从机械合金化制备高性能铁电材料的相形成机理以及采用机械合金化制备各种钙钛矿结构的铁电陶瓷(钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、铌镁酸铅)粉末方面,介绍了采用机械合金化方法制备这种高性能铁电陶瓷材料的国内外有关研究进展.