烧结保温时间对Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3-Zn-Nb陶瓷微观结构与介电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Y5V型Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3-Zn-No陶瓷,通过XRD、SEM等分析检测手段对样品进行表征。研究了烧结保温时间对Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3-Zn-No陶瓷相组成、微观结构、介电性能及介电弛豫的影响。结果表明:样品均为单一钙钛矿结构,且随着烧结保温时间的增加,陶瓷晶粒尺寸与介电常数增大,弥散相变系数(y)先增加后减小。     

包覆型锆钛酸钡基陶瓷的性能研究

采用溶胶-凝胶法制备钛酸钡基符合Y5V标准的MLCC用介质陶瓷材料,粉体经包覆改性后所制备的陶瓷材料的性能会得到优化,能够充分体现出包覆这种掺杂改性的方法对陶瓷材料性能的优化所体现的意义和价值。采用沉淀法制备具有"芯-壳"结构的BZTZN@Al_2O_3复合粉体,研究Al_2O_3包覆对BZTZN基陶瓷体系微观结构及介电性能的影响规律。     

异质界面个数对PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3/Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3薄膜铁电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3(PZT)薄膜前驱体溶液,采用水溶液凝胶法制备Ba(Mg_1/_3Ta_2/_3)O_3(BMT)薄膜前驱体溶液。研究了异质界面个数对PZT/BMT薄膜微观形貌、铁电性能的影响。在PZT/BMT薄膜中,PZT薄膜没有裂纹、结晶良好,界面个数的增加有利于PZT薄膜结构的致密。界面个数的增加可降低PZT/BMT薄膜剩余极化值和矫顽场。PZT/BMT薄膜在适当偏置电场下存在一个介电峰值,且正负偏置电场下的介电峰值不同,介电偏压特性曲线呈现不对称分布。采用二极管等效界面势垒和对薄膜电滞回线求导可有效解释介电偏压特性曲线不对称和介电峰值的差异。     

Ce和Ca共掺杂BaTiO_3陶瓷的结构和介电性质研究

通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)、扫描电子显微镜(SEM)、电子顺磁共振(EPR)和介电测试技术研究了Ce和Ca共掺杂BaTiO_3陶瓷的结构、价态、位占据和介电性质。Ba/Ti比例有效的影响了陶瓷的结构。所有陶瓷样品中Ce离子不能以Ce~(4+)完全并入Ti位,或以Ce~(3+)完全并入Ba位。当Ba/Ti=1,(Ba_(1-x)Ca_x)(Ti_(0.95)Ce_(0.05))O_3(x=0.05)陶瓷形成单相四方结构,具有Ba位(Ca~(2+)/Ce~(3+))和Ti位(Ca~(2+)/Ce~(4+))混合价态的双位占据,缺陷复合体Ca~(2+)-Ce~(4+)形成。CeCa_5A(Ba/Ti=0.937)陶瓷为单相立方结构,展现一级相变的介电行为,室温附近具有非常高的介电常数(ε′=16000)。     

Bi(Al_(0.5)Sc_(0.5))O_3增强BaTiO_3陶瓷弛豫铁电及储能性能

设计并合成了一种无铅改性BaTiO_3基储能陶瓷,通过固相反应法制备了无铅单相钙钛矿BaTiO_3–Bi(Al_(0.5)Sc_(0.5))O_3陶瓷,研究了掺杂不同含量BAS对陶瓷的结构、介电性能、铁电性能及储能特性的影响。结果表明:(1–x)BT–x BAS固溶体从四方相(x≤0.05)转变为部分立方相(x≥0.1),但仍以四方相为主且细晶化;随着其含量的增加,Curie温度(T_m)向低温方向移动并出现了介电峰宽化,表现出明显的介电色散行为;BAS的引入破坏了BT陶瓷铁电畴的长程有序,发生了铁电相到弛豫铁电相的相变;2种现象均表明BT–BAS陶瓷具有弛豫铁电体的优异特点。在所有样品中,0.85BT–0.15BAS陶瓷的介电温度稳定性最佳,弛豫因子γ为1.97;外加电场～105 k V/cm时,储能密度为0.684 J·cm~(–3),储能效率为95.0%,陶瓷具有最佳储能特性。     

碳纳米管引入对钛酸钡/聚二甲基硅氧烷/碳基压电纳米发动机输出信号的影响

在自然环境中，机械振动能具有普遍性、多样性、无污染和易收集等优点，在各种形式的能量中占有一席之地，利用压电纳米发电机收集机械振动能可为智能化功能电子器件的供电问题提供一个可行的解决办法。本研究利用无铅钛酸钡(Ba Ti O₃)纳米颗粒、碳纳米管和聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行复合，制备成Ba Ti O₃/PDMS和Ba Ti O₃/PDMS/C基压电纳米发动机。结果表明：随着Ba Ti O₃含量的增加，Ba Ti O₃/PDMS基压电纳米发动机输出信号呈现先增加后减少的现象，且在Ba Ti O₃含量为12%时取得最优输出信号，其输出电流为42 n A、输出电压为18 V。此外，碳纳米管的引入有利提升Ba Ti O₃/PDMS基压电纳米发动机的输出信号，且在碳纳米管含量为2%时Ba Ti O₃/PDMS/C基压电纳米发动机取得最优输出信号，其输出电流为73 n A、输出电压为19 V。研究表明Ba Ti O     

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。     

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。     

Nd2O3掺杂对BCZT陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相反应法制备Ba0.92-xCa0.08Ndx(Zr0.18Ti0.815Y0.0025Mn0.0025)O3(BCZT-Nd,x=0、0.005、0.010、0.020)陶瓷,研究了Nd2O3掺杂对Ba0.92Ca0.08(Zr0.18Ti0.82)O3(BCZT)陶瓷结构及介电性能的影响。结果表明,不同含量Nd3+作为施主掺杂离子进入A位和含量均为0.25%(摩尔分数)的Mn2+和Y3+作为受主掺杂进入B位均能提高BCZT陶瓷的致密性,细化晶粒作用明显,所有样品均为单一的四方BaTiO3相结构。随Nd2O3掺杂量增加,BCZT-Nd陶瓷介电峰值温度Tm向低温方向移动,相变弥散程度增强,Nd3+含量≥0.005mol时即表现出明显的弛豫铁电体特征。     

厚度对钇掺杂氧化铪薄膜性质的影响

通过中频磁控溅射在p型(100)硅基片上沉积了不同厚度的Y掺杂Hf O_2(Y∶HfO2)薄膜。利用X射线光电子能谱(XPS)分析薄膜的Y掺杂浓度及元素结合状态。掠入射X射线衍射(GIXRD)分析表明,3.25 mol.%的Y掺杂HfO_2薄膜相结构为立方相。利用X射线反射率(XRR)测量得到了不同溅射时间的薄膜厚度、密度和粗糙度。电性能测试表明,Y掺杂HfO_2薄膜基电容器介电常数随膜厚的增大而增大。基于界面层分压原理,详细讨论了SiO_2界面层对薄膜介电特性的影响。     

添加助烧剂对Ba(Ti0.91Zr0.09)O3介电性能的影响

采用固相反应法制备了添加1wt％CuO—BaO混合物的Ba（Ti0.91Zr0.09）O3铁电陶瓷，借助XRD、SEM、Aglient；4284测试仪、ZT—I电滞回线测量仪，研究了预烧前和预烧后加入CuO—BaO混合物对Ba（Ti0.91Zr0.09）O3铁电陶瓷的烧结特性及介电性能的影响。结果表明：不论在预烧前和预烧后添加1wt％CuO—BaO混合物，均能有效降低Ba（Ti0.01Zr0.09）O3的烧结温度，但是在预烧前加入CuO—BaO混合物，室温介电常数高，损耗小，并且伴有介电弛豫现象，电滞回线呈现典型弛豫型铁电体的特征。     

PI/Ba(La,Ca)TiO_3复合吸波材料的制备及性能研究

以耐高温聚酰亚胺(PI)树脂作为基体,La~(3+)/Ca~(2+)共掺杂的钛酸钡(Ba(La,Ca)Ti O_3)粉体作为吸波剂,采用热压法制备了PI/Ba(La,Ca)Ti O_3复合吸波材料。研究了Ba(La,Ca)Ti O_3粉体的晶相结构、复合材料的断面结构、弯曲强度以及复合材料在低频波段的介电常数和吸波性能。结果表明:Ba(La,Ca)Ti O_3粉体晶相结构单一,晶粒发育良好,颗粒呈现类球形;复合材料介电常数的实部和虚部都随着Ba(La,Ca)Ti O_3用量的增加而提高,力学性能随着Ba(La,Ca)Ti O_3用量的增加先提高后降低;当Ba(La,Ca)Ti O_3用量为12%时,在350℃下PI/Ba(La,Ca)Ti O_3复合材料的吸波峰值为-14.7 dB(2.6 GHz),表明其具有优异的高温低频吸波性能。     

Ba2Ti9O20高频介质陶瓷结构和介电性能

主要研究了Ba2Ti9O20陶瓷的结构和介电性能.通过在BaCO3、TiO2中添加适量的ZnO、Nb2O5,在12 60℃烧成了介电性能优良的Ba2Ti9O20陶瓷.XRD研究表明,其主晶相为Ba2Ti9O20,附加晶相为Ba2Ti9O9、Ba3Ti12Zn7O34、Ti2Nb 10O29.     

复相多铁材料xCoFe_2O_4/(1–x)BaTiO_3的制备及性能

采用固相合成法分别制备了尖晶石结构Co Fe_2O_4和钙钛矿结构Ba Ti O_3粉末,烧结得到x Co Fe_2O_4/(1―x)Ba Ti O_3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)复相多铁材料,对材料的成分、介电性能、铁电性、磁性能进行了表征。结果表明:当x=0.2时所得的复相多铁材料两相共存,无杂相,而其他组分均不同程度地存在杂相。复相多铁材料x Co Fe_2O_4/(1―x)Ba Ti O_3具有铁电性和铁磁性,且性能受铁磁相含量影响明显。随铁磁相组分增加,材料介电常数变小,漏电流增大,铁电性能变差;同时,铁磁相间颗粒接触面积增大,磁化作用得到加强,材料磁性能得到提升。     

Bi(Al0.5Sc0.5)O3增强BaTiO3陶瓷弛豫铁电及储能性能EI北大核心CSCD

设计并合成了一种无铅改性BaTiO3基储能陶瓷,通过固相反应法制备了无铅单相钙钛矿BaTiO3–Bi(Al0.5Sc0.5)O3陶瓷,研究了掺杂不同含量BAS对陶瓷的结构、介电性能、铁电性能及储能特性的影响。结果表明:(1–x)BT–x BAS固溶体从四方相(x≤0.05)转变为部分立方相(x≥0.1),但仍以四方相为主且细晶化;随着其含量的增加,Curie温度(Tm)向低温方向移动并出现了介电峰宽化,表现出明显的介电色散行为;BAS的引入破坏了BT陶瓷铁电畴的长程有序,发生了铁电相到弛豫铁电相的相变;2种现象均表明BT–BAS陶瓷具有弛豫铁电体的优异特点。在所有样品中,0.85BT–0.15BAS陶瓷的介电温度稳定性最佳,弛豫因子γ为1.97;外加电场~105 k V/cm时,储能密度为0.684 J·cm–3,储能效率为95.0%,陶瓷具有最佳储能特性。     

Ba_2Ti_9O_(20)高频介质陶瓷结构和介电性能

主要研究了Ba2 Ti9O2 0 陶瓷的结构和介电性能。通过在BaCO3、TiO2 中添加适量的ZnO、Nb2 O5,在 12 6 0℃烧成了介电性能优良的Ba2 Ti9O2 0 陶瓷。XRD研究表明 ,其主晶相为Ba2 Ti9O2 0 ,附加晶相为Ba2 Ti9O9、Ba3Ti12 Zn7O34 、Ti2 Nb10 O2 9     

Ba0.6Sr0.4TiO3-Mg2TiO4复合陶瓷材料的介电可调性及微波特性

采用常规的陶瓷工艺方法制备了Ba0.6Sr0.4TiO3-Mg2TiO4(BST-MT)复合陶瓷材料,并对其相结构、介电以及可调性和微波特性进行了研究.X射线衍射和介电温度特性测试结果表明,BST-MT复合陶瓷具有BST和MT两相结构,非铁电相MT的增加降低了其铁电性,使其介电常数和介电损耗减小.介电偏压和微波性能测试结果表明,BST-MT复合材料仍能保持较高的可调性,且微波性能得到了明显改善.样品30%BST-70%MT(质量分数)在10 kHz下的介电常数为78,介电损耗为0.000 6,在外加3 kV/mm偏置电场作用下,可调性达到25%,在3.714 GHz频率下的介电损耗为0.0145.     

掺杂氧化铌对钛酸锶钡铁电陶瓷材料显微结构和介电性能的影响

钛酸锶钡(barium strontium titanate,BST)铁电陶瓷材料的介电常数(ε)随外加直流电场的变化呈现非线性特性.纯BST材料由于较高的ε和较大的介电损耗(tanδ)不能满足移相器介质材料的要求.通过在BST中添加氧化铌(Nb2O5)来改善BST铁电陶瓷材料的介电性能.结果表明:在BST体系中微量掺杂Nb2O5,Nb5 以取代Ti4 的方式存在于钙钛矿的晶格中,形成均匀的固溶体Ba0.5Sr0.5Ti1-xNbxO3.随Nb5 添加量的增加,Curie峰逐渐变宽,峰高逐渐降低,相变弥散效应增强.Nb5 的掺杂能显著降低并稳定BST陶瓷的tanδ,改善BST体系的介电性能.     

Y5V多层陶瓷电容器低频介电性能失效研究

研究了Y5V多层陶瓷电容器(MLCC)在直接浸泡和电化学注氢两种作用下的低频介电性能。结果表明直接浸泡对样品性能的影响很小,这与电子元器件成品的封装技术造成的保护作用有关。然而电化学注氢会对样品造成显著的影响,样品的电容值会随之减小,同时其介电损耗及漏电流增大,这是由于电化学注氢过程中所产生的氢离子会沿着电容器的电极进入元件内部,从而与原材料产生作用造成的,这种作用效果会随着电容器的多层结构而显著表现出来。     

Bi_4Ti_3O_(12)掺杂(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷介电性能研究

采用传统固相法制备了Bi_4Ti_3O_(12)掺杂(Ba_(0.71),Sr_(0.29))TiO_3(BST)陶瓷。研究了Bi_4Ti_3O_(12)掺杂量对BST电容器陶瓷介电性能、物相组成和微观结构的影响。结果表明:随着Bi_4Ti_3O_(12)掺杂的增加,BST陶瓷的相对介电常数逐渐减小,介电损耗先减小然后增大,Bi_4Ti_3O_(12)掺杂后的BST陶瓷仍为钙钛矿结构。当Bi_4Ti_3O_(12)掺杂量为1.6 wt%时,BST陶瓷的综合介电性能最好,εr为3744,tanδ为0.0068,ΔC/C为+1.70%,-44.61%,容温特性符合Y5V特性。