SrNb_2O_6-NaNbO_3-SiO_2玻璃陶瓷纳米介电复合材料的介电性能研究

应用辊压快冷及可控结晶技术制备了玻璃陶瓷(SrNb2O6-NaNbO3-SiO2)纳米介电复合材料。研究了该复合材料的制备工艺参数与显微组织特性以及介电性能的关系,重点关注该材料的抗电击穿性能。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)的分析结果显示,高温熔体经辊压快冷后得到典型的玻璃块体,在随后的可控结晶过程中,当温度高于750℃时,在玻璃基体中逐步析出具有高介电常数的纳米SrNb2O6和NaNbO3颗粒。当晶化温度为900℃时,析出相的平均尺寸约为28 nm。分析测试了该类材料介电常数的温谱特性和频谱特性。结果表明,该介电复合材料具有适宜的温谱和频谱特性。在100 Hz~1 MHz测试频率和-55~125℃测试范围内,该类材料均表现出极佳的稳定性(5%)。与此同时,基于其特有的低孔隙率和纳米晶粒度的特点,该类复合材料的抗电击穿能力亦很突出。在700℃结晶化处理的样品的电击穿强度高达120 kV.mm-1。     

Dy(Ac)3掺杂对BaTiO3陶瓷介电性能影响的研究

利用水热法制备了超细BaTiO3（钛酸钡）粉末,掺Dy（Ac）3（醋酸镝）并高温烧结后得到瓷体材料,研究了掺杂可溶性Dy（Ac）3对材料介电性能的影响,并分析了相关的影响规律,即随着Dy（Ac）3加入量的增加,材料的介电常数开始增大随后减少,当wDy（Ac）3=0.8%时介电常数最大,而介电损耗先减少后增大。得到了介电常数为5 672,电质损耗（tanδ）为0.002 4,耐压强度为6 kV/mm的高压低损耗陶瓷电容器瓷料。探讨了Dy（Ac）3掺杂改性的有关机理。     

Nb2O5含量对Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2玻璃陶瓷体系晶化过程和介电性能的影响

采用熔炼-快速冷却工艺及可控结晶技术制备Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2系玻璃陶瓷。采用DTA、XRD、介电性能测试等手段,分析了Nb2O5含量对Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2玻璃陶瓷体系晶化过程和介电性能的影响。结果表明,结晶温度为750-900℃时,该体系主要形成的晶相为Pb2Nb2O7,NaNbO3和PbNb2O6相。在800℃以下结晶处理,Nb2O5含量的增加会抑制体系中NaNbO3相的出现,使得介电常数随Nb2O5含量的增加而降低;在800℃以上结晶处理,Nb2O5含量的增加会促进体系中PbNb2O6相的生成,同时可能使得体系中玻璃相含量降低,导致介电常数随Nb2O5含量的增加而升高。     

氧化物添加对BaO-TiO2-Al2O3-SiO2玻璃陶瓷介电性能的影响

采用烧结法制备工艺,成功制备了BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷,以钛酸钡体系玻璃陶瓷为基础成分添加不同种类氧化物(Y2O3,Ni2O3,ZrO2),并采用X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),精密阻抗分析仪测试仪(LCR)对添加不同氧化物玻璃陶瓷样品的析出相成分、微观结构和介电性能进行表征,研究了氧化物添加对BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷性能的影响。研究结果表明:添加不同的氧化物并未改变BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷的析出相种类,但能够促进基体中钙钛矿结构钛酸钡结晶相的生成。同时添加不同氧化物后样品的致密度均随烧结温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势,在最适烧结温度下,氧化物的添加提高了不同烧结玻璃陶瓷样品的致密度,并优化了样品的介电性能。通过添加不同种类氧化物获得了同时具有高致密度和良好介电性能的玻璃陶瓷成分,当添加0.5%(质量分数)Ni₂O₃时,样品在最佳烧结温度1230°C下烧结获得最大致密度为98.6%,提高了1.65%,样品室温下的介电常数高达1100,提高了139.5%。     

钛掺杂对CBS微晶玻璃晶相、微观结构及介电性能的影响

研究钛元素对CBS系微晶玻璃的晶相、微观结构和介电性能的影响。结果表明,优选试验条件为,钛掺杂含量为2%、烧结制度为以3 ℃/min的速率升温到玻璃软化温度（701.0 ℃）,保温1小时,以相同速率升温到高于析晶温度20 ℃的温度(881.9 ℃）下,保温2小时后随炉冷却。通过上述试验方案获得的样品,主晶相为硅灰石,微观结构上晶粒饱满且紧密相连,空隙较少,平均粒径3~5 μm,样品的介电常数分别为1.4（1 MHz）、1.3（10 MHz）,介电损耗分别为3.9×10-3（1 MHz）、3.8×10-3（10 MHz）。     

掺杂不同质量分数Y_2O_3、MgO对Al_2O_3陶瓷显微结构及介电性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备了不同质量分数Y_2O_3单独掺杂及不同质量分数Y_2O_3、MgO共同掺杂的Al_2O_3陶瓷,研究了烧结助剂掺杂质量分数对Al_2O_3陶瓷显微结构及介电性能的影响。结果表明,孔隙率是影响Al_2O_3陶瓷介电性能的主要因素;单独掺杂质量分数为0.25% Y_2O_3时,Al_2O_3陶瓷得到最优的介电性能,介电常数(ε_r)为9.5±0.2,介质损耗(tanδ)稳定在10~(-3)数量级以内;同时掺杂Y_2O_3和MgO能进一步改善其介电性能,当两者质量分数均为0.25%时,得到最优值,介电常数(ε_r)为10.3±0.2,介质损耗(tanδ)稳定在8×10~(-4)以下。     

ZnO-B_2O_3掺杂陶瓷的微观结构和微波介电性能

研究了ZnO-B_2O_3(ZB_2)对(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷的烧结行为和微波介电性能的影响。结果表明:ZnO-B_2O_3添加质量分数为3%时,试样的相对密度达到最大值;烧结温度从1 300℃降低到1 100℃时,试样的微波介电性能没有衰减。添加3%ZB_2(质量分数)的(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷在1 100℃烧结3 h呈现出较好的微波介电性能,介电常数ε_r=108.2,品质因数Q_f=6 545 GHz,共振频率温度系数τf=6.5×10~(-6)/℃,表明ZB_2是一种有效改善(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷致密性和微波介电性能的烧结助剂。     

MNb2O6-NaNbO3-SiO2(M=Pb,Ba,Sr)体系玻璃陶瓷纳米复合材料的结构和介电性能研究

应用铸造快冷及可控结晶技术制备3种玻璃陶瓷纳米复合介电材料——PbNb2O6 +NaNbO3 +SiO2 (PNS),BaNb2O6+ NaNbO3+ SiO2 (BNS)和SrNb2O6+ NaNbO3+ SiO2( SNS).研究了这3种复合材料的结晶性能,微观形貌和介电性能.X射线衍射(XRD)的分析结果显示:PNS及SNS的玻璃在750℃可控结晶时,均形成中间相A2Nb2O-7(A=Pb,Sr),且该中间相在850℃时消失,此时形成MNb2O6+NaNbO3(M=Pb,Sr)的高介电常数相,而BNS则未经过中间相,在750℃直接析出MNb2O6+NaNbO3(M=Ba)的高介电常数相.在所有的样品中,随着退火温度的升高,晶粒均有逐渐长大聚集的趋势.同时,SNS玻璃陶瓷在750℃及850℃结晶退火处理时,均析出枝状晶粒,异于PNS和BNS的球状晶粒.由可控结晶技术制备的玻璃陶瓷介电性能受热处理过程中所形成的介电相组成及其体积分数和晶粒尺寸的影响很大.分析测试了这3种体系玻璃陶瓷的介电常数与结晶化处理温度之间的关系及介电常数的电场稳定性.在900℃结晶退火时,PNS玻璃陶瓷具有最高的介电常数( ～501,1 kHz),而BNS的介电常数在0～15 kV ·mm-1的测试范围内具有最好的电场稳定性(＜15％).     

稀土氧化物对欠基烧结材料性能的影响

本文研究了添加稀土氧化物对铁基烧结材料的影响。探索了稀土氧化物加入后在烧结材料中的作用机理。试验结果：采用一般粉末冶金生产工艺，当加入二氧化铈为０．５％，其性能最优，比未加入ＣｅＯ２的材料，其抗拉强度提高１．３￣７．７％，冲击性能提高１９．２￣５２．０％，延伸率提高４６．１￣５７．６％。分析表明稀土氧化物主要能使材料晶粒细化且均匀、提高材料结合强度，因而在烧结材料中添加稀土氧化物是使其性能提高的有     

稀土掺杂对BaTiO3陶瓷结构和性能的影响

本文综合了国内外稀土改性BaTiO3陶瓷的相关研究报导，着重阐述了稀土掺杂对BaTiO3陶瓷电阻率和介电性能的影响规律，并分析了其作用机理。作为BaTiO3陶瓷常见的添加剂稀土元素，可以降低陶瓷电阻率，开发出BaTiO3陶瓷半导体方面的应用；可以提高介电常数和改善电容量温度特性，使BaTiO3陶瓷满足X7R或X8R特性，可以应用于高压高介电陶瓷电容器。     

氧化钆对钛酸钡陶瓷结构和介电性能的影响

采用固相法制备得到了掺杂 1% (mol) Gd2 O3的钛酸钡陶瓷 ,并通过 X射线衍射分析和扫描电镜对其结构进行了表征。对其介电常数、介电损耗和室温电阻率进行了测定 ,结果表明 Gd2 O3掺杂 Ba Ti O3陶瓷的介电常数明显增加 ,介电损耗也有所升高 ,室温电阻率明显降低     

Nb2O5掺杂对BaTiO3基介电陶瓷瓷料性能的影响

研究了Nb2O5掺杂对细晶BaTiO3陶瓷的微观形貌和介电性能的影响,并利用XRD、SEM对掺杂后陶瓷的相组成和微观形貌进行了表征.实验表明:掺杂2%(质量分数)Nb2O5的试样达到最优的性能(ε25℃=1 395,αε=4%),满足X8R特性;XR.D分析表明,Nb5+取代B位形成了固溶体-BaNb0.5Ti0.5O...     

Doping Effects of Rare Earth on Dielectric Properties of Fine－Grained BaTiO3－Based Ceramics

The doping effects of rare earth oxides Ho2O3 and Er2O3 on dielectric properties of BaTiO3-based ceramics were studied. After adding rare earth elements, grain growth in this system was inhibited and the grain size was reduced evidently which realized the fine-grained effect. In this system, the trivalent oxides Ho2O3 and Er2O3 were added to BaTiO3 ceramics. The rare earth oxides do not enter into inner lattice totally to replace A or B sites.Some of additives can improve dielectric strength by forming nonferroelectric phases, and the rest maintained at grain boundaries controls overgrowth of grains. The dielectric constant at room temperature is increased up to 3000 and the curve of TCC becomes flat.Meanwhile, the dielectric strength Eb becomes higher.     

添加剂对Ba6-3xSm8+2xTi18O54微波介电陶瓷性能的影响

以Ba6-3x(Sm1-yBiy)8+2xTi18O54(x=2/3)为研究对象,运用均匀设计方法确定实验配方,研究了在不同y值下,不同含量的B2O3和ZnO对该系列陶瓷性能的影响.研究结果表明,添加剂的加入使陶瓷的烧结温度降低了250℃左右,并可以得到介电常数在 48～91,介电损耗在(3～9)×10-4之间的陶瓷材料.其中,当y=0.35,B2O3为1%(质量分数)时,陶瓷的烧结温度为1150℃,介电常数可达87.2,介电损耗为3×10-4.在此基础上,利用XRD和SEM检测了材料的物相和断面形貌.     

稀土氧化物对铁基烧结材料性能的影响

本文研究了添加稀土氧化物对铁基烧结材料的影响。探索了稀土氧化物加入后在烧结材料中的作用机理。试验结果:采用一般粉末冶金生产工艺,当加入二氧化铈为0.5％,其性能最优,比未加入CeO_2的材料,其抗拉强度提高1.3～7.7％,冲击性能提高19.2～52.0％,延伸率提高46.1～57.6％。分析表明稀土氧化物主要能使材料晶粒细化且均匀、提高材料结合强度,因而在烧结材料中添加稀土氧化物是使其性能提高的有效手段之一。     

Ca/Zr协同置换对CaSmAlO4基陶瓷显微结构与微波介电性能的影响

通过传统固相合成法成功制备了层状钙钛矿结构Ca_1+xSm_1?xAl_1?xZr_xO₄（x=0.1,0.2,0.3,0.4）微波陶瓷。利用X射线衍射、拉曼光谱、电子背散射衍射、能谱及矢量网络分析表征了Ca/Zr协同置换对微波陶瓷材料晶体结构、微观形貌及介电性能的影响。结果表明,随着x值的增加,晶胞参数（a、c）和晶胞体积（V_cell）增大,理论极化率（α_theo）增加,进而导致了介电常数（ε_r）和谐振频率温度系数（τ_f）增大;协同置换引入的适量CaO第二相有利于品质因子（Q×f）的提高。当x=0.2时,Ca_1.2Sm_0.8Al_0.8Zr_0.2O₄陶瓷呈现出良好的微波性能,介电常数为20.16,品质因子为72489,谐振频率温度系数为?3.46×10?6·℃?1。     

制备工艺对钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料性能的影响

以BaTiO3为基料,加入SrTiO3,CaCO3,Bi2O3·3TiO2等制备了(1-z)Ba1-x-ySrxCayTiO3·z(Bi2O3·3TiO2)系无铅高压陶瓷电容器材料,研究了制备工艺对材料性能的影响.结果表明,在保温时间一定的情况下,瓷料的最佳烧结温度取决于组分中Bi2O3·3TiO2含量,且烧结温度随着Bi2O3·3TiO2的含量的增加而降低;在BaTiO3中加入30％SrTiO3,10％ CaCO3和3％ Bi2O3·3TiO2时(均为摩尔分数),瓷料的最佳烧结温度为1240℃,其εr=3802,tgδ=4.2×10-3,Eb=9.2 kV·mm-1;并且在研究介温性能时,居里温度降低到35℃左右,拓宽了介电峰;当Bi2O3·3TiO2的含量增加到4％时,瓷料的最佳烧结温度为1220℃;在合理的烧结温度范围内,低温烧结和慢速升温将有利于细晶的致密化,从而改善高压陶瓷电容器的综合性能.     

(Mg_(4-x)Zn_x)Ta_2O_9微波陶瓷的结构和介电性能

结合高能球磨法技术,采用传统固态反应法制备了Zn掺杂Mg_4Ta_2O_9基单相刚玉结构微波陶瓷。在XRD、SEM、Raman等晶体结构及微观形貌的系统表征和微波性能测试的基础上,开展了Zn掺杂Mg_4Ta_2O_9基微波陶瓷的结构和性能相互作用的研究。结果表明,在x=0~0.8范围内,Zn能够固溶进入Mg_4Ta_2O_9基体而形成单相刚玉结构(Mg_(4-x)Zn_x)Ta_2O_9陶瓷。XRD精修结果进一步显示,Zn掺杂可导致Mg_4Ta_2O_9陶瓷中氧八面体的扭转畸变。拉曼光谱结果显示,Zn掺杂使Mg(Zn)—O键之间的振动减弱。而Zn取代Mg使Mg(Zn)—O键长变长和键能减弱是未掺杂Mg_4Ta_2O_9陶瓷的品质因子从169 074 GHz下降到(Mg_(3.2)Zn_(0.8))Ta_2O_9陶瓷的68 173 GHz的关键因素。     

Effects of MgO on Properties of La2O3-TiO2 Ceramics

The influence of MgO on sintering and dielectric properties of La2O3-TiO2 ceramics was investigated, and the mechanism also discussed. The results show that La2O3-TiO2 ceramics with MgO can be sintered between 1200 and 1280 ℃. With the increasing of the MgO, the dielectric constant of the material decreases, but the temperature coefficient of dielectric constant increases. Between 1 and 40 MHz,     

Mg掺杂对二钛酸钡(BaTi_2O_5)的介电性能的影响

采用电弧熔炼法成功制备了b轴取向的MgO置换二钛酸钡(BaTi2O5)多晶体Ba1-xMgxTi2O5,结果表明,MgO的置换显著增大了多晶体Ba1-xMgxTi2O5介电常数的数值,当MgO的置换量x为0.005时电弧熔炼法制得的多晶体Ba1-xMgxTi2O5的介电常数出现最大值为3 250. 多晶体Ba1-xMgxTi2O5的居里温度随着MgO的添加量的增加而有所降低.