掺硅钛酸钡纳米粉体及其陶瓷的制备和表征

目的 制备均匀的掺硅BaTiO3纳米粉体及其高介电常数和高介电温度稳定性的钛酸钡基陶瓷.方法 采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备掺硅钛酸钡基纳米粉体及其陶瓷样品,通过XRD,TEM和SEM对它们进行表征,并测试陶瓷的介电性能.结果 采用sol-gel制得纳米级(～50 nm)掺硅BaTiO3粉体,主要相组成为立方相,当掺硅摩尔分数增加到0.10时,有Ba2TiSi2O8新相生成;烧结后的掺硅钛酸钡陶瓷主要相组成为四方结构;当掺硅摩尔分数为0.003,陶瓷的室温介电常数为4 081,介电损耗为0.004,而且ε-T曲线比较平坦,介电温度稳定性较好.结论 采用sol-gel可制得掺硅的钛酸钡纳米粉体和具有高介电常数和高介电温度稳定性的钛酸钡基陶瓷,温度稳定性满足Z5U(E)特性.     

BaNd0.01Ti1.02O3陶瓷的制备及其介电性能

目的研究钛过量对溶胶-凝胶法制备的掺钕钛酸钡粉体及其陶瓷的相组成、显微结构和介电性能的影响。方法采用溶胶-凝胶法制备BaNd0.01Ti1.02O3纳米晶粉体及其陶瓷，通过TEM，SEM，XRD等对钛酸钡基纳米晶粉体及其陶瓷的相组成和显微结构进行了表征，并测定陶瓷的介电性能。结果溶胶-凝胶法合成出BaNd0.01Ti1.02O3纳米晶粉体(35—50nm)，主晶相为立方相，在1350℃／2h烧结后为四方相细晶陶瓷，其居里温度为100℃，最大介电常数为8596，介电损耗为0．014。结论溶胶-凝胶法可制得BaNd0.01Ti1.02O3纳米晶粉体及其细晶陶瓷，钛过量可改善陶瓷的微观形貌和介电性能。     

BaTiO3铁电玻璃陶瓷结构和介电性能的研究

采用溶胶－凝胶工艺制备ＢａＴｉＯ３铁电玻璃陶瓷，选择材料组成成份分别Ｂａ－Ｔｉ－Ｓｉ－Ｏ和ＢａＴｉ－Ａｌ－Ｓｉ－Ｏ。利用ＸＲＤ分析了上述两体系的均匀凝胶在热处理后的结晶结构。借助ＳＥＭ观察了微晶形貌。最后测试了这种玻璃陶瓷在不同的温度和频率下人的介电常数和损耗，结果表明此类材料具有良好的介电性能。     

复合掺杂BaTiO3基介电陶瓷的介电性能研究

本文采用溶胶．凝胶法，制备了单独掺杂稀土元素饵及复合掺杂锶、铒的钛酸钡基介电陶瓷粉体．XBD物相分析表明：主晶相为四方相．同时本文也研究了组成对介电性能的影响，单独掺杂饵时，饵最佳掺杂比例为5‰，介电常数达到最大值4130；复合掺杂锶、饵时，锶为10％，饵最佳掺杂比例为6‰，介电常数达到最大值5419．结果表明：复合掺杂较单独掺杂效果好，更能改善钛酸钡陶瓷的介电性能．     

铅欠缺对PZN基陶瓷相组成和介电性能的影响

研究了初始粉体中的氧化铅欠缺对PZN基预烧粉体和无铅气氛烧结的陶瓷的相组成和介电性能的影响。研究发现：任何微量的铅欠缺都会使预烧粉体和陶瓷中产生焦绿石相，而且随着氧化铅欠缺量的增加预烧粉体和陶瓷中的钙钛矿相含量逐渐地下降。随着铅欠缺量的增加，PZN基陶瓷的介电常数大幅度地增加，但是铅欠缺对介电损耗影响很小。介电常数的增加主要是由于“有效有序微区”尺寸的增大和晶界间过量氧化铅层的消除。     

溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备BaTiO3陶瓷的铁电和介电性质研究

研究了钛酸钡体相陶瓷的铁电性介电性。以硬脂酸、氢氧化钡和钛酸四丁酯为原料，用Sol-Gel法合成BaTiO3。生成的前体粉末是无定型的，在空气中750℃下焙烧凝胶1h得到BaTiO3四方晶。自发极化Pr、剩余极化Ps和矫顽场Ec的值分别为5．512μc/cm^2、12．285μC/cm^2和3342V/cm，介电常数ε为2713（200－150000Hz）。     

掺镍钛酸钡纳米粉体及其陶瓷的溶胶-凝胶制备

目的研究焙烧温度和烧结温度对由溶胶-凝胶法制备的掺镍钛酸钡样品微结构及介电性能的影响。方法采用溶胶-凝胶法制备了掺镍钛酸钡粉体及其陶瓷,通过FT-IR,XRD,SEM和TEM对干凝胶粉体、预烧粉体以及陶瓷进行了表征,并测定陶瓷的介电性能。结果采用溶胶-凝胶法可制备纳米级(30~80 nm)掺镍钛酸钡粉体及其细晶陶瓷(1~3μm);较高的焙烧温度有利于四方相钛酸钡的形成和晶粒的长大,但降低了陶瓷的介电常数;较高的烧结温度有利于陶瓷居里点介电常数的提高,合适的焙烧温度及烧结温度分别为800℃和1 300℃。结论溶胶-凝胶法可制得组成均匀、性能优异的介电材料,是制备多组分掺杂钛酸钡陶瓷的理想方法。     

BaTiO3纳米粉体的一种制备技术及其影响因素

介绍了采用钛酸丁脂和氢氧化钡为原料，用溶胶凝胶法制备BaTiO3纳米粉体的过程及影响因素。最佳工艺条件为：加水量R=40，pH=9，煅烧温度900℃和加料速度40mL／min等。通过上述工艺，可以得到晶粒小、分散性好、低团聚的钛酸钡粉体，同时，对粉体的形貌、粒度大小、衍射花样、X射线衍射进行了分析。实验结果表明：本方法能够制得粒径20～80nm的钛酸钡粉体。     

烧成制度对MgO-TiO2-CaO微波介质陶瓷介电性能的影响

以钛酸镁为基础的陶瓷材料,是一种有潜力的微波介质陶瓷材料。文中研究了烧成制度（烧结温度（Ts）及预烧温度）对NgO—TiO2-CaO系统介电性能的影响。研究发现,烧结温度和预烧温度过高或过低都不利于系统介电性能的优化,只有在烧结温度和预烧温度适中时才可能得到性能优良的陶瓷材料。     

烧结温度和升温速率对钛酸钡陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相法制备BaTiO₃陶瓷,研究了烧结温度和烧结升温速率对陶瓷试样晶体结构、微观形貌、介电性能的影响。实验表明,所制陶瓷均为四方相钙钛矿晶格结构。烧结温度低会造成较多点缺陷,随烧结温度的增大,晶体均匀度和致密性有效提高,晶粒尺寸增大有助于促进畴壁运动,介电性能有所提升。烧结升温速率过慢同样会造成点缺陷浓度增多,且有液相生成,气孔较多,气孔含量高会降低介电性能的稳定性、减小介电常数、增大介电损耗;提高升温速率同样有助于提高晶粒尺寸、均匀度和致密性,当晶粒尺寸到达单畴晶粒尺寸附近时,内应力为0,90°铁电畴贡献高介电常数;但过快的升温速率会出现“过烧现象”,致使介电性能下降。当以5℃/min的烧结升温速率升温至1 275℃时,介电常数最大,介电损耗最小,其值分别为ε=2 374,tanδ=0.023 18。     

掺杂钛酸铋钠对钛酸锶钡陶瓷介电性能的影响

采用固相法制备钛酸铋钠掺杂的钛酸锶钡（Ba0.9Sr0.1TiO3）铁电陶瓷,研究钛酸铋钠的掺杂量对钛酸锶钡陶瓷的微观结构和介电性能的影响,并探讨相关机理．研究结果表明,在讨论的掺杂范围内,随着钛酸铋钠掺杂量的增加,钛酸锶钡的晶粒尺寸先增大,后减小．当掺杂量为0．5％（质量分数,下同）时,介电弥散发生,半导化现象出现．当钛酸铋钠掺杂量介于1．0%-1．5％之间时,钛酸锶钡陶瓷的介电常数均保持在5000,且居里温度向高温移动到120℃,10kHz频率的介电损耗低于0．05．     

Electrorheological behavior of rare earth-doped barium titanate suspensions

Doping Y, La, Ce into barium titanate is found to be able to improve its electrorheological (ER) effect in DC electrical field. The yield stress of a typical doped barium titanate/silicone oil suspension is approximately 3.2 -*7〗kPa at 3.5 -*7〗kV/mm, which is 10 times larger than that of pure barium titanate/silicone oil suspensions. The ER effect increases with the decrease of ionic radius of rare earth (RE) dopant when RE concentration remains constant, and the suspensions exhibit a relatively high shear stress when Y, La, Ce mole fractions are 15%, 10%～15%, and 5%, respectively. Dielectric measurements show that the suitable doping with RE element increases dielectric loss of barium titanate and causes very marked dielectric relaxation at low frequency. By measuring X-ray diffraction patterns of doped barium titanate, it is considered that the occurrence of lattice distortion or defects may be responsible for the change of dielectric properties which results in the improvement of ER effect of barium titanate in DC electrical field.     

直接沉淀法制备纳米钛酸钡粉体的表征与介电性能

文中采用直接沉淀法以四氯化钛和氯化钡溶液为钛源和钡源,并以NaOH溶液为沉淀剂一步合成了纳米BaTiO₃粉体,并对所得粉体的形貌、颗粒尺寸及分布、杂质含量、Ba与Ti摩尔比和介电特性进行了分析与测试。实验结果表明:所得BaTiO₃粉体的形貌为球形,具有立方相晶体结构,其平均颗粒尺寸约为60nm,并且颗粒尺寸分布均匀;粉体的Ba与Ti摩尔比为(1.000±0.005),杂质含量小于电子工业行业标准;粉体经过干压成型后在1250℃烧结,所得钛酸钡陶瓷的相对密度达到95%,晶粒尺寸约为1.2 μm ,室温介电常数达到2836。     

细晶粒陶瓷的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备出Pb0.93La0.07（Zr0.57Ti0.43_0.9825O3的纳米粉体,并用其烧结陶瓷,制备出细晶粒PLZT陶瓷．讨论纳米粉体粒径的大小、物相的形成条件及其对细晶粒PLZT陶瓷的微观结构和压电介电性能的影响．结果表明,随着纳米粉体尺寸的减小,PLZT陶瓷晶粒尺寸降低,与传统固相法烧结的陶瓷相比,细晶粒PLZT陶瓷的室温介电常数增加,压电性能较高．     

钛酸钡的合成、结构与性质研究

本文分别以四氯化钛和氯化钡为钛源和钡源,用NaOH作沉淀剂,在pH大于13.5的条件下合成出了BaTiO_3。反应条件为:反应温度为90℃,时间4小时,反应物料Ba:Ti=0.8-10.5(摩尔比);X-射线物相分析表明,产品为立方晶系,a=4.003。电镜观察,粒度均匀,大小为0.2-0.3μm。为除去产品中微量的碳酸盐杂质,用稀盐酸对产品进行后处理,(处理液用Ys-1和Ys-2代替),结果发现,待Ys-2处理后,产品由立方晶系变成了更稳定的四方晶系。差热分析结合X-rag相分析表明,立方晶系的钛酸钡在750℃转变成了四方晶系。这同用Ys-2处理的结果是相吻和的。另外,本文还就反应温度、反应时间、沉淀剂的量等对产品的影响作了详细研究。     

钛酸锶钡陶瓷的低频介电特性

将溶胶-凝胶法制备的Ba0.6 Sr0.4 TiO3纳米粉体分别在1300℃和1330℃下烧结成瓷,采用XRD、SEM和LCR分别对粉体的物相结构、烧结体的晶粒形貌和材料的介电性能进行了测试分析。结果表明,随着陶瓷晶粒平均尺寸的降低,居里温度向负温度方向移动,其介电峰有弥散化趋势;陶瓷烧结体的介电损耗随致密度的升高而降低,室温附近在0．002左右,且温度稳定性良好;20℃下,样品在0．5～200 kHz下的介电常数随频率的上升而减小,而介电损耗则随频率的升高而增大。     

Effect of SiO2 addition on the dielectric properties and microstructure of BaTiO3-based ceramics in reducing sintering

The effect of SiO₂ doping on the sintering behavior, microstructure, and dielectric properties of BaTiO₃-based ceramics has been investigated. Silica was added to the BaTiO₃-based powder prepared by the solid state method with 0.075mol%, 0.15mol%, and 0.3mol%, respectively. The SiO₂-doped BaTiO₃-based ceramic with high density and uniform grain size were obtained, which were sintered in reducing atmosphere. A scanning electron microscope, X-ray diffraction, and LCR meter were used to determine the microstructure as well as the dielectric properties. SiO₂ can form a liquid phase belonging to the ternary system of BaO-TiO₂-SiO₂, leading to the formation of BaTiO₃ ceramics with high density at a lower sintering temperature. The SiO₂-doped BaTiO₃-based ceramics can be sintered to a theoretical density higher than 95% at 1220℃ with a soaking time of 2 h. The dielectric constants of the sample with 0.15mol% SiO₂ addition sintered at 1220℃ is about 9000. Doping with a small amount of silica can improve the sintering and dielectric properties of BaTiO₃-based ceramics.     

CaCu3Ti4O12陶瓷显微结构及介电性能

采用固相法制备CaCu3Ti4O12陶瓷,并对其烧结温度、晶相结构、致密化过程、显微结构及介电性能与频率的关系进行了研究。研究发现,不同烧结温度下,1000℃制备的CaCu3Ti4O12陶瓷为立方钙钛矿结构且结晶完好,晶格常数为7.394?。CaCu3Ti4O12陶瓷具有良好的显微形貌,结构致密,平均晶粒尺寸在3-5μm。CaCu3Ti4O12陶瓷在10kHz处的介电常量高达7200,介电损耗约为0.06。