Mn掺杂BaTi4O9陶瓷结构和介电性能

用电子陶瓷工艺制备主晶相为BaTiO9(BT4)的介电陶瓷,研究用锰掺杂的BaTi4O9陶瓷的结构和介电性能。XRD研究表明BaTiO9属正交晶系,空间群Pmmn,晶格常数为a=1.453nm,b=0.379nm,c=0.629nm,每个原胞有两个分子,钛原子位于变形的氧八面体之中。这种氧八面体的极化类似于或大于在BaTiO3和PbTiO3铁电相观察到的极化。锰掺杂极大地增强了Q值,在1MHz下测得的Q值为12500。而没有掺杂的陶瓷有高的损耗,这可能是由于在空气中烧结时形成的Ti^3 ,显然锰的作用是在缺陷平衡中作为一种补偿剂,依据反应：Mn^3 Ti^3 →Mn^2 Ti^4 ,可能有助于Ti^4 的形成,BaTi4O9陶瓷具有优良的介电性能;低介质损耗、中等介电常数和介电常数温度系数。此种陶瓷造成多层陶瓷电容器开拓了一种新的应用领域。     

掺杂对准同型相界附近PMN-PT陶瓷介电和铁电性能的影响

采用氧化物固相反应法制备了A、B位离子掺杂0．67Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-0．33PbTiO3陶瓷,研究了掺杂对陶瓷的相结构、介电和铁电性能等的影响。Sm和La两种A位掺杂离子的引入,均较大幅度的降低了样品的介电常数峰温和声誉极化值,同时材料的最大介电常数也有了不同程度的降低。而随着B位离子Mn掺杂量的增加,使陶瓷样品中钙钛矿相逐渐增加,焦绿石相逐渐降低;而且部分掺杂的Mn离子会进入到晶格的B位,形成第二相;同时随着Mn离子掺杂量的增加,介电峰值逐渐增大,压电性能有所提高,弥散度依次增大。当锰掺杂量为1．5％mol时的压电陶瓷组分,其介电和压电性能各为：ε=2300,kp=0．54,Qm=900,tanδ=0．004,d33=400pC／N,适合于制作大功率压电陶瓷变压器。     

Sm掺杂对Ba4La19.33Ti18O54陶瓷结构和介电性能的影响分析

主要研究了不同Sm掺杂浓度对Ba4La19.33Ti18O54陶瓷的微波介电性能和微观结构的影响。首先利用常规固相反应技术制备了Sm含量y分别为0、0．1、0．3、0．5和0．7的5种Bat（La1-y,Smy）9.33T18O54陶瓷样品;室温下在0．373．0GHz频率范围内,利用网格分析仪测量了这些样品的介电常数和介电损耗因子;结果表明随着Sm掺杂含量的增大,样品介电损耗明显减小,而介电常数只有微小减少。当Sm掺杂含量y=0．5时,样品的介电性能最好。此外,还利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了样品的微观结构及随微波介电性能的变化。     

MgSn0.05Ti0.95O3-SrTiO3复相陶瓷的显微结构与微波介电性能

采用传统固相法制备了不同摩尔配比的(1-x)MgSn0.05Ti0.95O3-xSrTiO3微波介质复相陶瓷材料,研究了复相陶瓷的烧结特性、显微结构和微波介电性能.结果表明:MgSn0.05Ti0.95O3和SrTiO3两相共存,无固溶现象.随着SrTiO3含量的增多,(1-x) MgSn0.05Ti0.95O3-xSrTiO3的相对介电常数(εr)线性增大,品质因数(Q×f)下降,谐振频率温度系数(τf)从负值变为正值.通过调节x值,可以获得近零的τf值.陶瓷的τf变化符合Lichtenecker混合法则.0.98MgSn0.05Ti0.95O3-0.02SrTiO3复相陶瓷在1330℃烧结4h,获得最佳的微波介电性能:εr=19.32,Q×f=193.527 THz,τf=-2×10-6/℃.     

SrCO3掺杂对BMT陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相烧结法制备SrCO3掺杂Ba（Mg1/3Ta2/3）O3（BMT）微波介质陶瓷,研究SrCO3质量（下同）掺量w（SrCO3）=2%～8%对BMT微波介质陶瓷结构和介电性能的影响。结果表明：添加适量SrCO3可以促进烧结并在一定程度上提高BMT陶瓷体系的B位离子1：2有序度;当w（SrCO3）=6%时,陶瓷致密...     

锰掺杂对压电陶瓷介电性能的影响

采用传统的电子陶瓷工艺制备了高性能四元系压电陶瓷（PZN-PMS-PZT）。考察了不同剂量锰掺杂对压电陶瓷的室温介电常数（εTr)，介电常数温度谱以及居里温度（Tc)的影响。实验结果表明：随着Mn含量的增加，压电陶瓷的室温介电常数εTr减小；由于内偏置场的影响，居里温度Tc随锰含量的增加而增加。     

Dy2O3和La2O3掺杂对BaTiO3铁电陶瓷介电特性的影响

对BaTiO3和BaTiO3-Co2O3系组成进行了Dy2O3和La2O3稀土改性的研究,考察了该系统的介电温度特性和耐电性能,观察了样品的显微结构,讨论了Dy2O3和Dy2O3和La2O3在改变BaTiO3铁电温谱特性的作用,结果表明：Dy2O3和La2O3的掺杂效果存在差异,Dy2O3掺杂明显促进BaTiO3细晶化,而La2O3掺杂呈现出对BaTiO3基介质材料的Curie峰更强的压峰和移峰效应,在BaTiO3-Nb2O5-Co2O3-Dy2O3系统中可获取高介高压特性瓷料,其介电常数≈3000,tgδ＜1．5％,介电温谱符合“X7R”标准,击穿强度可达7－8kV/mm。     

Sm掺杂对Ba_4La_(19.33)Ti_(18)O_(54)陶瓷结构和介电性能的影响分析

主要研究了不同Sm掺杂浓度对Ba4La19.33Ti18O54陶瓷的微波介电性能和微观结构的影响。首先利用常规固相反应技术制备了Sm含量y分别为0.0,0.1,0.3,0.5和0.7的五种Ba4(La1-ySmy)9.33Ti18O54陶瓷样品;室温下在0.3～3.0GHz频率范围内,利用网格分析仪测量了这些样品的介电常数和介电损耗因子;结果表明随着Sm掺杂含量的增大,样品介电损耗明显减小,而介电常数只有微小减少。当Sm掺杂含量y=0.5时,样品的介电性能最好。此外,还利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了样品的微观结构及随微波介电性能的变化。     

镧掺杂PMN-PT陶瓷在准同型相界处的相组成调控

采用两步预烧工艺制备Pb_{0.962 5}La_0.025(Mg_1/3Nb_2/3)_1-zTi_zO₃(z=0.28、0.29、0.30、0.31)陶瓷,其准同型相界(MPB)的化学组成位于PbTiO₃含量为0.29 mol和0.30 mol附近。选取准同型相界两侧的化学组成,制备四方晶相Pb(Mg_1/3Nb_2/3)_0.66Ti_0.34O₃和三方晶相Pb_1-1.5xLa_x(Mg_1/3Nb_2/3)_1-yTi_yO₃(x=0.083 3~0.041 7,y=0.206 7~0.273 3)陶瓷粉体。将两种晶相粉体按照设计比例(三方晶相摩尔分数w=0.3、0.4、0.5、0.6)混合,干压成型,烧结成化学组成相同、晶相占比不同的Pb_{0.962 5}La_0.025(Mg_1/3Nb_2/3)_0.70Ti_0.30O₃陶瓷。研究了晶相组成对陶瓷压电性能、介电性能、铁电性能的影响。结果表明,高温烧结后,陶瓷中的三方晶相和四方晶相占比与配料比基本一致。当w=0.5时,1 250 ℃烧结陶瓷中三方晶相与四方晶相含量占比分别为0.47、0.53,晶粒平均尺寸为(5.24±0.23) μm,相对密度为96.76%。陶瓷的压电应变常数d₃₃、径向机电转换系数k_p、厚度机电转换系数k_t、相对介电常数ε_r、剩余极化强度P_r和场致应变系数S(1 Hz、3.5 kV/mm)分别为1 014 pC/N、0.67、0.64、10 955、24 μC/cm²和0.21%。该方法可人为调控化学组成位于准同型相界的陶瓷的晶相占比。     

Mn掺杂BaTi_4O_9陶瓷结构和介电性能

用电子陶瓷工艺制备主晶相为BaTi4O9(BT4)的介电陶瓷 ,研究用锰掺杂的BaTi4O9陶瓷的结构和介电性能。XRD研究表明BaTi4O9属正交晶系 ,空间群Pmmn ,晶格常数为a =1.45 3nm ,b =0 .3 79nm ,c=0 .62 9nm ,每个原胞有两个分子 ,钛原子位于变形的氧八面体之中。这种氧八面体的极化类似于或大于在BaTiO3和PbTiO3铁电相观察到的极化。锰掺杂极大地增强了Q值 ,在 1MHz下测得的Q值为 125 0 0 .而没有掺杂的陶瓷有高的损耗 ,这可能是由于在空气中烧结时形成Ti3+ ,显然锰的作用是在缺陷平衡中作为一种补偿剂 ,依据反应 :Mn3+ +Ti3+ Mn2 + +Ti4+ ,可能有助于Ti4+ 的形成 .BaTi4O9陶瓷具有优良的介电性能 :低介质损耗、中等介电常数和低的介电常数温度系数 .此种陶瓷制造成多层陶瓷电容器开拓了一种新的应用领域 .     

低介电常数多孔氮化硅陶瓷材料的制备

采用有机泡沫前躯体浸渍工艺制备了低介电、低密度的氮化硅陶瓷。以氮化硅粉体为主要原料,制备粘度和流动性合适的水基料浆,并以软质聚氨酯泡沫塑料为载体,在真空状态下浸渍,然后在氧化气氛下排塑,在氮气气氛下烧结,得到了低介电常数的多孔氮化硅陶瓷材料。所制备的材料性能可达到：容积密度为0.12g/cm3、介电常数为1.15、介电...     

BaTi1-xSnxO3系铁电体的相变弥散与介电弛豫

用固相反应法制备了BaTi1-xSnxO3(0.15≤x≤0.30)系铁电陶瓷.研究了它们的介电常数与温度和频率的关系,发现BaTi1-xSnxO3经历了一个由单纯相变弥散铁电体到弛豫型铁电体的变化过程.数据分析表明,BaTi1-xSnxO3系铁电材料是否出现介电弛豫与最大介电常数值对应的温度Tm以上一段温度区间内的介电弥散程度存在对应关系.研究还发现,将交变测量电压由1 Vrms提高到20 Vrms时,可以使BaTi1-xSnxO3陶瓷的Tm向低温方向移动.     

La2O3对Al2O3陶瓷显微结构和微波介电性能的影响

以液相混合的方式引入La2O3,在常压条件下于1 400℃保温2 h制备出Al2O3陶瓷,研究了单一添加剂La2O3对Al2O3陶瓷显微结构和微波介电性能的影响。结果表明:烧结过程中La2O3与Al2O3反应生成了位于晶界上的LaAl11O18,明显抑制了Al2O3陶瓷晶粒的生长。La2O3对Al2O3陶瓷介电常数影响较小,但对介电损耗有一定负面影响,这主要是由于烧结过程中生成介电损耗较大的LaAl11O18相所致。     

Sr1-xBaxNb2O6钨青铜铁电陶瓷的结构与介电性能研究

通过固相反应法合成了Sr1-xBax Nb2O6(SBN)钨青铜型铁电陶瓷,并对其结构、介电性能进行了系统的研究.结果表明在所研究的成分范围内,SBN陶瓷均形成了四方钨青铜相,但是SBN25陶瓷的主相为焦绿石相,其他3种成分的SBN陶瓷均为四方钨青铜单相.SBN陶瓷均存在一个明显的弥散介电峰,峰值温度随x的增加从室温(SBN25)升高到130℃左右(SBN60);同时峰值温度随频率往高温偏移,为典型的弛豫铁电相变.     

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.     

Structure and Microwave Dielectric Behavior of A‐Site‐Doped Sr(1−1.5x)CexTiO3 Ceramics System

The ion valence state, phase composition, microstructure, and microwave dielectric properties of Sr_(1?1.5x)Ce_xTiO₃ (x = 0.1–0.67, SCT) ceramics were systematically investigated. Sr_(1?1.5x)Ce_xTiO₃ ceramics were produced with gradual structural evolution from a cubic to a tetragonal and turned to an orthorhombic structure in the range of 0.1 ≤ x ≤ 0.67. Above a critical Ce proportion (x = 0.4), microstructural changes and normal grain growth initially occurred. On the basis of chemical analysis results, the reduction of Ti⁴⁺ ions was hastened by tetravalent ions (Ce⁴⁺). By contrast, this reduction was inhibited by trivalent ions (Ce³⁺). The observed dielectric behavior was strongly influenced by phase composition, oxygen vacancies (), and defect dipoles, namely, () and (). Temperature stable ceramics sintered at 1350°C for 3 h in air yielded an intermediate value of dielectric constant (ε_r = 40), with the smallest reported value of temperature coefficient of resonant frequency (τ_f = +0.9 ppm/°C), and quality factor (Q × f = 5699 GHz) at x = 0.6.     

钽掺杂对钛酸钡基陶瓷介电性能影响的研究

研究了微量钽掺杂对钛酸钡基陶瓷介电常数、介电损耗以及温度稳定性等介电性能的影响.利用XRD、SEM等现代分析手段分析了材料的显微结构,分析了显微结构与材料介电性能的关系,得到了性能较为优良的电容器基料配方.     

合成和烧结工艺对微波介质陶瓷性能的影响

综述了微波介质陶瓷的性能与最新的研究进展,分析了合成方法对微波介质陶瓷介电性能的影响,总结了微波介质陶瓷的烧结工艺对其性能的影响,指出了微波介质陶瓷的问题及今后的发展方向。     

K2(1-x)SrxZr4(PO4)6陶瓷力学及介电性能研究

K2(1-x)SrxZr4(PO4)6 (x=0,0.5,1.0,简称KSZP)属于NZP族材料.本文用直接共沉淀法合成了KSZP粉体.粉料添加质量分数分别为3%的ZnO和3%的SiO2作为助烧剂在100MPa压力下单面加压成型,坯体在1100℃下无压烧结制成KSZP陶瓷.讨论了KSZP陶瓷的抗弯强度及介电性能与工艺参数间的关系,并用扫描电镜对陶瓷断面进行观察,用压汞仪对气孔率进行测试.实验测得KSZP陶瓷的抗弯强度分别为109.00MPa、 88.32MPa和72.18MPa,介电常数为7.26、5.12和4.52,均属于低介电材料.     

微波介质陶瓷的研究现状及其粉末合成方法

微波介质陶瓷作为微波介质滤波器、微波介质谐振器及微波介质振荡器的重要材料,是现代通信技术中关键基础材料,它的研究越来越受到人们的重视。本文综述了目前微波介质陶瓷的主要三种结构体系,并且介绍了微波介质陶瓷的国内外研究现状,粉体的制备以及存在的问题和未来发展趋势。