SrTiO3晶界层电容陶瓷的介电性能与晶粒大小的关系

采用二次烧结法制备SrTiO_3(STO)多晶陶瓷,研究瓷片介电性能与烧结温度和晶粒大小的关系.实验结果表明,STO晶粒尺寸随烧结的温度呈现先升高后下降的变化,相应的介电常数与晶粒变化类似,即随着温度升高先升后降.在保证还原性气体比例不变的条件下,STO瓷片的介电性能在1 440℃烧结2 h时达到最佳,介电常数为24 000,损耗在0. 02左右,温度系数小于20%.该结果基本达到Ⅲ类瓷技术标准,可广泛用于低频高介电路中.     

TiO2的水热生长及其超级电容性能

以FTO玻璃为衬底,采用水热法制备针状TiO_2电极材料.利用XRD、SEM、EDS对TiO_2电极材料结构和成分进行分析,并用电化学工作站对其电容性能进行测量.结果表明:经H_2SO_4溶液和电化学循环处理后,TiO_2电极材料从白色转变成蓝色物质,导电性大幅上升,比电容也随之显著提高,从0. 657 F/g上升到49. 14 F/g,CV曲线表明TiO_2电极材料经电循环后出现从赝电容到双电层电容的转变.     

电极/表面接触与SrTiO3陶瓷片介电性能的关系

理论上,SrTiO_3(以下简称STO)晶界层电容器介电常数取决于陶瓷片的晶粒大小、导电性、晶界绝缘层的厚度和介电常数.但对实际的STO晶界层陶瓷电容器研究发现,金属电极与STO陶瓷片的表面接触对电容器的电容和介电常数也有很大影响.研究表明,当电极/STO为非欧姆接触时,STO陶瓷片的电容和介电常数较小;当电极/STO为欧姆接触时,STO陶瓷片电容器的电容和介电常数增大.采用Ag浆制作电极时,通过调整烧制Ag电极的温度和时间,当T=880℃,t=3. 5 h时,STO电容器的介电性能达到最佳,ε_r=22 850,tgδ=1. 0%.