Y2O3和ZnO共掺杂对BaTiO3陶瓷的微观结构和介电性能的影响

研究了Y2O3和ZnO共掺杂对BaTiO3陶瓷的微观结构和介电性能的影响.XRD分析表明,Y2O2和ZnO促使BaTiO3的晶体结构由四方相转变为赝立方相;在此系统中Y2O3的固溶度低于1.5mol%,而ZnO的固溶度约3.0mol%.SEM显示Y2O3比ZnO更能有效地改善微观结构,其显著的晶粒抑制作用归因于分散于晶界的第二相Y2Ti2O7对晶粒生长的钉扎作用.适量Y2O3和ZnO的协同作用有助于形成壳-芯结构,并显著改善BaTiO3陶瓷的介电温度稳定性.在BaTiO3-Y2O3-ZnO新体系中获得符合X7R的高性能抗还原介质.     

BaTiO3陶瓷中Gd、Ce的掺杂效应研究

在BaTiO3(BT)-Nb2O5-ZnO系统中引入硼硅酸盐助烧剂,加入Gd、Ce稀土氧化物以期获得中温烧结X7R陶瓷材料.研究发现,随着Gd用量的增加,单独掺杂时陶瓷室温介电常数先减小后增大,而与Ce复合掺杂时室温介电常数单调递增,分析认为,这是由于Gd在BT晶粒中对A位和B位的不同取代造成;随着Ce掺杂量的增大,室温介电常数减小,这与壳芯结构理论吻合.SEM图分析发现,Gd、Ce共掺杂BT陶瓷晶粒生长明显大于单独掺Gd或Ce的BT陶瓷,且陶瓷气孔率低,致密化程度高.     

烧结气氛对 Er-Mg和 Er-Mn掺杂 BaTiO3陶瓷介电性能的影响

用固相法制备了Er-Mg和Er-Mn掺杂BaTiO3陶瓷,并研究烧结气氛对其微结构和电性能的影响.XRD显示样品经不同气氛烧结后均是赝立方相,在空气中烧结Er的固溶度约3.0m01%～4.0mol%,但还原气氛会抑制Er在BaTiO3中的固溶度,导致焦绿石相Er2Ti2O7出现.SEM显示Mg能抑制Er2Ti2O7晶粒的长大,而Mn促进此第二相的晶粒生长.研究表明,烧结气氛对受主离子的固溶度的作用将改变壳芯结构中壳/芯体积比,并且Mn离子的价态随气氛变化将移动居里点,从而显著影响电容变化率温度特性.采用适当的气氛烧结能够使两种介质都满足X8R要求.     

Dy掺杂BaTiO3陶瓷的制备及其介电性能

采用溶胶凝胶法制备了掺杂不同量Dy2O3(掺杂摩尔分数分别为0.001,0.002,0.003,0.005,0.007)的BaTiO3陶瓷,并对其介电性能的变化进行了研究.结果表明Dy2O3掺杂使BaTiO3陶瓷的电阻率明显降低,当添加量为0.005mol时,电阻率最小,为4.19×108Ω·m.Dy2O3掺杂使BaTiO3陶瓷的介电性能在不同掺杂量和不同频率下发生了明显变化,掺杂量为0.001mol、0.002mol时,BaTiO3陶瓷的介电特性和频率特性得到明显改善,在频率为1000Hz时介电性能相对较好.Dy2O3掺杂使BaTiO3陶瓷的介电温谱有所展宽,且Curie温度有所降低,交流电导随着温度的升高而增大,并在Curie点附近达到最高.     

复合氧化物纳米粉掺杂BaTiO3 基MLCC 超细瓷料

采用新颖的纳米掺杂工艺成功制备了BaTiO₃ 基MLCC 超细抗还原瓷料。TG-DTA、XRD、TEM 分析表明, 通过水基溶胶-凝胶法合成了高分散、高活性的纳米掺杂剂, 平均粒度约40.2 nm。根据传统工艺与纳米掺杂工艺的比较, 对纳米掺杂机理进行了研究。实验发现, 由于纳米粉体的特殊效应, 纳米掺杂工艺能更有效地提高掺杂原子的取代改性作用, 从而更显著地改善瓷料的微观结构和宏观介电性能。样品经测试符合EIAX7R/ X8R 标准, 其介电常数K25 ℃ > 2800 、介质损耗tanδ< 110 %、绝缘电阻率I R = 10.2 Ω ·cm、平均晶粒尺寸Gav≈0.3μm。      

BiNbO4掺杂对BaTiO3基陶瓷的改性效应研究

对三元系统BaTiO3(BT)-Bi0.5Na0.5TiO3(BNT)-BiNbO4的微结构和介电性能进行了研究.1%(摩尔分数) BNT掺杂使BT的居里温度由127℃大幅提高到140℃.BiNbO4掺杂显著降低了高温端的电容温度变化率,相反低温端的电容温度变化率升高.掺杂3%～4%(摩尔分数)BiNbO4的BT陶瓷满足X8R特性.烧结温度过高时,居里峰明显被抑制,居里温度向低温移动,而低温介电峰向高温移动.SEM结果表明,1%(摩尔分数)BiNbO4掺杂时,陶瓷晶粒细小且尺寸均匀.BiNbO4含量增大,陶瓷内部出现异常生长的第二相晶粒,且第二相比例随BiNbO4含量增加而增大.XRD分析表明,基质晶粒为BaTiO3,第二相包括Ba2TiO4、NaBiTi2O6及BaTiNb4O13.     

环保型多重掺杂X7R瓷料的多元非线性回归分析

通过引入自制复合氧化物掺杂剂, 应用多元非线性回归分析方法, 建立了多元非线性回归数学模型y=b₀+Σb_ix_i+Σb_iix_i²+Σb_iiix_i³, 确立了环保型多重掺杂X7R 多层陶瓷电容器(MLCC)瓷料中各种掺杂剂的用量对介电常数及电容量温度变化率(Δ C/C _25℃)的多元非线性回归方程, 并进一步解释了部分掺杂剂的改性机理. 回归方程表明, 介电常数随Nb、Ce掺杂量的增加而降低, 这与当前较为成熟理论“壳-芯”结构模型完全吻合. 最后通过回归方程优化瓷料配方, 研制了环保型X7R MLCC瓷料系统. 在空气中于1140℃下烧成的BaTiO3陶瓷材料的主要性能指标达到: ε_298K=2900±50, tgδ≤1.0%,ρ≥10¹¹Ω·cm,Δ C/C _25℃(-55℃～+125℃)≤±15%.     

V2O5对 BaTiO3-Y2O3-MgO陶瓷性能的影响

研究了V2O5掺杂BaTiO3-Y2O3-MgO系陶瓷的显微结构和介电性能．SEM显示V2O5会促进该体系晶粒生长，降低陶瓷致密度．XRD显示V掺杂样品均为单一赝立方相，其固溶度〉1．0m01％．研究表明，V离子能有效抑制掺杂离子Y、Mg向BaTiO3晶粒内扩散，改变掺杂离子在晶粒中分布，从而形成薄壳层的壳芯晶粒，因此V能提高居里峰的强度并改善电容温度稳定性．多价V离子在还原气氛中以＋3、＋4为主，能增强瓷料的抗还原性，提高绝缘电阻率（10^13Ω·cm）、降低介电损耗（0．63％）．该体系掺杂0．1mol％V时，介电常数达到2600，满足X8R标准．     

CeO2掺杂BaTjO3基x7R材料的介温特性

研究了CeO2与Nb2O5和Co2O3共掺杂的BaTiO3基X7R材料的介温特性。系统在X7R温度范围内体现出高介(＞4000)、稳定、低损耗(＜2％)的特点。介电温谱表明相同工艺条件下，CeO2含量zk加可提高室温介电常数和介温变化率；适当提高预烧温度有助于介温谱的平化，且其介温特性表现出更为明显的多峰效应。系统可在1220～1240℃的较低温度下烧成。     

钛酸铋钠掺杂对BaTiO3-Nb2O5-ZnO系统介电性能的影响

研究了Bi0.5Na0.5TiO3(BNT)掺杂对BaTiO3(BT)-Nb2O5-ZnO三元系统介电性能与微结构的影响.BaTiO3陶瓷在低温端(-55℃)的电容量变化率随BNT含量的增大而单调降低,而高温端(150℃)的变化率持续增大,且居里温度单调递增.掺杂1.0wt%与2.5wt%BNT的BT陶瓷满足EIA XSR特性.SEM观察表明,BaTiO3陶瓷内部由细小的基质晶粒和第二相晶粒组成,且第二相比例随BNT含量的增加而增大.XRD分析表明,基质晶粒为BaTiO3,第二相晶粒为CaB2Si2O8和NaBiTi6O14.条状第二相CaB2Si2O8和NaBiTi6O14的产生改变了BT系统的内应力结构是钛酸钡陶瓷居里温度升高以及电容量温度特性改善的原因.     

稀土掺杂BaTiO3陶瓷的微观结构与介电性能研究

系统研究了不同半径的稀土离子La3 、Ho3 、Yb3 分别掺杂的BaTiO3陶瓷的相组成、显微结构与介电性能的关系.实验表明,随着稀土离子La3 、Ho3 、Yb3 半径递减,稀土在BaTiO3中的固溶度降低,当稀土掺杂量超出固溶度时,BaTiO3陶瓷中生成焦绿石相.小离子半径的Yb3 掺杂有利于提高居里温度,改善容量温度特性,使瓷料满足EIA X8R规范要求.SEM研究表明,焦绿石第二相会抑制陶瓷晶粒生长,形成稳定的壳-芯结构,从而获得高介电常数和平缓的电容量温度曲线.     

Pb(TiSn)O3掺杂及烧结温度对BaTiO3系统介电性能的影响

对Pb(TiSn)O3掺杂及烧结温度对BaTiO3陶瓷的微观结构和介电性能的影响进行了研究.研究表明,在BaTiO3陶瓷中添加Pb(TiSn)O3,产生细晶效应使介电常数增大,同时居里温度升高到到150℃,电容量变化率特性改善.XRD分析表明,四方率随烧结温度的提高而减小,有助于电容量变化率特性的改善.本实验获得了满足...     

Gd和Sn掺杂BaTiO3陶瓷的介电性能

通过固相反应法制备了掺杂0.5%(摩尔比)Gd和10%(摩尔比)Sn的BaTiO3陶瓷材料,并对样品的介电性能在不同频率、温度下进行了研究.结果表明掺杂之后材料的居里点向低温方向移动,材料的介电常数显著增加.其中同时对BaTiO3的A位掺杂0.5%的Gd,对B位掺杂10%的Sn时,其居里点降至60℃,介电常数在0.005、1、100kHz下的峰值分别达到54000、51000、45000,而对应的tgδ分别为0.053、0.066、0.092.     

Dielectric properties of spark-plasma-sintered BaTiO3

Spark-plasma-sintering (SPS) has been applied to BaTiO₃ to prepare dense ceramics consisting of submicrometre-sized powder. Relatively dense (typically 97% of the theoretical X-ray density) pellets with an average grain size remaining similar to that of the starting powder, approximately 0.6 m, were obtained by the SPS process. Fixed frequency (1 kHz) measurements show the room temperature permittivity of SPS ceramics to be relatively high, approximately 3500, and at least double the value of conventionally sintered ceramics, approximately 1500. Alternating current (a.c.) impedance spectroscopy measurements show that SPS is an effective process to reduce the influence of intergranular (grain boundary) effects on the permittivity and direct current (d.c.) resistance characteristics of BaTiO₃ ceramics substantially.     

CeO_2掺杂BaTiO_3基X7R材料的介温特性

研究了CeO2 与Nb2 O5 和Co2 O3共掺杂的BaTiO3基X7R材料的介温特性。系统在X7R温度范围内体现出高介 (>4 0 0 0 )、稳定、低损耗 (<2 % )的特点。介电温谱表明相同工艺条件下 ,CeO2 含量增加可提高室温介电常数和介温变化率 ;适当提高预烧温度有助于介温谱的平化 ,且其介温特性表现出更为明显的多峰效应。系统可在 12 2 0～ 12 4 0℃的较低温度下烧成。     

Dielectric properties of ultrafine grained BaTiO(3)

The dielectric constant and spontaneous polarization of fine-grained BaTiO(3) prepared from powder produced by metalloorganic decomposition technology were studied. The room-temperature dielectric constant of BaTiO(3) was found to increase sharply with increase in grain size, reach a maximum at about 0.4 mum, and decrease with further increase in grain size. Spontaneous polarization continuously decreased with decrease in grain size. A model is proposed to explain the grain size dependence of the dielectric constant.     

钛酸钡纤维粉复合陶瓷体系的介电性能研究

本文用水热法制备出长１０～５０ｕｍ的纤维钛酸钡,将钛酸 纤维与钛酸钡粉体复合,压片烧结,利用纤维的晶轴定向性和粉体的添隙效应制和轩新型功能材料,通过ＳＥＭ、ＨＰ４１９２Ａ等分析方法对材料的微结构和铁电、介电性能进行分析,结果表明,纤维与粉体发生固溶,介纤维的定向性仍然存在;纤维的加入有利于提高复合体系的介电常数。     

Gd_2O_3空心微球的制备及Gd_2O_3/丁基橡胶复合材料低频阻尼性能

以分散聚合法制备的聚苯乙烯(PS)微球作为模板,通过均相沉淀法制备前驱体PS-Gd(OH)CO_3复合微球,高温煅烧后得到Gd_2O_3空心微球,将其与丁基橡胶复合制备低频高阻尼Gd_2O_3/丁基橡胶复合材料。采用FTIR、SEM、TEM分析、TG分析仪、XRD分析和XPS对Gd_2O_3空心微球的形貌与结构组成进行表征。将Gd_2O_3空心微球与粉体分别作为填料加入丁基橡胶中制备Gd_2O_3/丁基橡胶复合材料。结果表明:Gd_2O_3空心微球由立方萤石结构的颗粒组成,外空心直径为0.9μm,壳层厚度约为100nm;添加空心微球的复合材料阻尼性能较好;与纯丁基橡胶相比,Gd_2O_3/丁基橡胶复合材料的低频阻尼性能明显提高。     

Pinning performance of (Nd,Eu,Gd)-123 superconductors: Comparison of melt-textured pellet and single crystal

We studied pinning homogeneity and the content fluctuation of light rare earth ions in a (Nd_0.33Eu_0.38Gd_0.28)Ba₂Cu₃O_y melt-textured (MT) pellet 16 mm in diameter, doped by 0.035 mol% ZnO. The pinning performance was compared to that of the recently grown (Nd_0.33Eu_0.2Gd_0.47)Ba₂Cu₃O_y single crystal. While magnetic properties of most test samples cut from the MT pellet were surprisingly uniform, two samples from the pellet center behaved significantly different. This anomaly was found to correlate with the significant departure of the Eu:Nd ratio from the average. Nearly all MT samples showed a high-field shoulder on J_c(B) curve that was attributed to the pinning effect of a nanoscopic correlated lamellar substructure filling channels between regular twin boundaries. As a result, the irreversibility field at 77 K reached in all 20 measured MT samples 9 T. In the single crystal no high-field J_c(B) shoulder was observed, and the irreversibility field at 77 K was about 6 T. The strip-like structure observed on the crystal surface was evidently of another origin than the lamellar substructure in the MT samples and did not significantly contribute to vortex pinning. The secondary peak in J_c(B) of the single crystal was quite strong, showing a well set point-like disorder. All magnetic characteristics of the single crystal were strongly affected by twin-plane channeling effect.