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。     

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。     

锶掺杂的钛酸钡陶瓷制备及介电性能

钛酸钡作为一种高介电材料,在相变温度120℃附近具有较大的介电常数,为了更好应用于电子陶瓷材料中,需添加锶、锆、硅等掺杂物降低其相变温度至室温附近。本文用固相反应法制备了多种比例锶掺杂的钛酸钡陶瓷(Ba1-xSrxTiO3)。在不同频率下对其介电性能与相变温度做了对比研究。研究结果表明:一定比例锶掺杂能提高钛酸钡陶瓷的有效介电常数,同时随着掺杂比例增加可使相变温度向低温方向移动。x=0.3的锶掺杂比例使钛酸钡的相变温度移至室温附近,介电常数高于6000,满足了一般电容器的工作环境要求。     

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。     

锆钛酸钡陶瓷的溶胶凝胶法制备与性能

采用溶胶凝胶法制备了Ba(ZrxTi1-x)O3(X=0.04、0.07、0.10、0.13)亚微米粉体,XRD物相分析证明其为完全互溶取代固溶体粉末。该粉末可在1 340℃下烧结成瓷,对该系列固溶体材料的介电性能用LCR测量仪进行了测试分析,结果表明:材料的介电常数随Zr掺杂量的增多呈上升趋势,在X=0.10达到极值。材料的居里点温度随Zr掺杂量的增多向室温方向呈线性偏移。SEM分析表明,随Zr掺杂量的增多材料的晶粒尺寸有明显的降低,说明Zr掺杂对晶粒长大有抑制作用。     

纳米MgTiO_3对Mg(Ca)TiO_3微波介质陶瓷烧结行为及介电性能的影响

为了降低MgTiO3-CaTiO3陶瓷体系的烧结温度,以钛酸丁酯、醋酸镁为原料,采用溶胶凝胶法制备MgTiO3陶瓷纳米粉体。通过DTA、XRD、FT-IR、SEM等观察到纳米MgTiO3陶瓷粉体颗粒分布均匀,粒度约为100 nm,并且成相良好。以MgTiO3纳米粉体按不同比例掺入固相合成的MgTiO3-CaTiO3陶瓷体系中,并对该纳米复相陶瓷的烧结性能和介电性能进行了研究。结果表明:当MgTiO3纳米粉体的掺杂摩尔分数为20%时,体系的烧结温度从1 350℃降至1 250℃,体积密度达到理论密度的97%以上,并且具有良好的介电性能:rε=19.3,tanσ=1.31×10-3(1.23 MHz)。     

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。     

(Ba_(0.87)Sr_(0.04)Ca_(0.09))(Ti_(0.94-x)Zr_xSn_(0.06))O_3基纳米粉体及其陶瓷的制备与表征

目的改进(Ba0.87Sr0.04Ca0.09)(Ti0.94-xZrxSn0.06)O3基(BSCTZS)纳米粉体及其陶瓷的制备方法,研究Zr含量对BSCTZS粉体及陶瓷相组成、微观结构及其介电性能的影响,得到细晶高介电常数Y5V陶瓷材料。方法采用溶胶-凝胶法制备了一系列BSCTZS基(0.04≤x≤0.12)纳米粉体及其陶瓷,通过TG-DTG,XRD,TEM和SEM对样品进行表征,并测试陶瓷的介电性能。结果 BSCTZS粉体为立方相钛酸钡,其平均粒径小于100nm。随着Zr含量的增大,陶瓷的居里峰移向低温,介温谱ε-T趋于平缓,容温变化率得到改善,当Zr摩尔分数为8%时,陶瓷的室温介电常数达13200以上,并满足EIAY5V标准。结论溶胶-凝胶法工艺简单、均匀性好、纯度高、配方容易控制、粉体烧结活性较好,采用该方法可以得到满足Y5V标准的BSCTZS基陶瓷材料。     

BT和PT成分变化对PZN基陶瓷结构及介电性能的影响

研究了ＢＴ、ＰＴ成分变化对ＰＺＮ基驰预铁电陶瓷的结构的结构和电性能的影响；ＢＴ具有良好的稳定钙钛矿相的作用，ＢＴ使居里点反常下降及驰豫性增强，ＰＴ则使居里点上升及驰豫性减弱。     

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．     

BST/MgO复合陶瓷的结构和介电性能

采用陶瓷烧结工艺制备了BST/MgO复合陶瓷,研究了不同MgO含量对材料微观结构和介电性能的影响.实验结果表明:BST/MgO复合陶瓷中只存在BST和MgO两相,Mg元素大部分以MgO独立相的形式存在,少部分固溶到BST晶格中;加入MgO有细化晶粒的作用,使晶粒大小更均匀;BST/MgO复合陶瓷比纯BST的相对介电常数和介电损耗均有明显下降,随着MgO质量分数的增加,相对介电常数下降,介电损耗略有增加.当频率为1 MHz,MgO质量分数为20%时,相对介电常数和损耗分别为315和0.004 8.     

BaTiO3纳米粉体及其陶瓷的制备和介电性能

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备BaTiO3纳米粉体及其陶瓷.通过XRD、SEM和TEM对BaTiO3粉体及其陶瓷进行了表征,并测试了陶瓷的介电性能.研究了预烧温度和烧结温度对BaTiO3粉体及其陶瓷微观结构和介电性能的影响.结果表明:950℃预烧2 h的BaTiO3粉体主要为四方相,其尺寸为60 nm左右,经1 300℃烧结2 h的BaTiO3陶瓷具有高的介电常数(10 820)和小的介电损耗(0.01).     

添加剂对SrTiO3系高压介质介电性能的影响

研究了添加剂对 Sr Ti O3系高压介质介电性能的影响规律 ,并对各种添加剂的作用机理进行了解释。结果表明 Mn O2 的加入能降低介质的介质损耗 ,Dy2 O3的加入能提高介质的介电常数 ,Ca Ti O3、Mg Ti O3、Ni O的加入能降低该材料介电常数的温度变化率。     

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。     

熔盐法制备PMN-PT陶瓷的烧结条件对其显微结构和介电性能的影响

采用 Ｎａ Ｃｌ Ｋ Ｃｌ熔盐法制备了单一钙钛矿相结构的 ０８ Ｐ Ｍ Ｎ０２ Ｐ Ｔ 陶瓷样品,研究了烧结温度和烧结时间对其显微结构和介电性能的影响．结果表明,烧结温度对陶瓷的显微结构和介电性能影响非常显著, 其最佳烧结温度、时间分别为１ ２００℃,３０ ｍ ｉｎ．     

生物质和煤炭化过程中的介电性能研究

以玉米芯、椰壳和烟煤为原料,经不同炭化温度制备出炭化焦样,利用矢量网络分析仪测定其微波介电性能,结果表明:2~18 GHz频段下,炭化温度与介电常数成正相关;不同材料在700℃下所制焦样,介电常数大小顺序为椰壳玉米芯烟煤,900℃下,椰壳烟煤玉米芯。通过XRD和FT-IR分析表征,表明焦样的石墨化度和芳香化程度是影响介电性能变化的原因。     

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.     

磁控溅射参数对钛酸锶钡薄膜生长及介电性能的影响

在Pt/Ti/SiO2/Si(110)衬底上利用射频磁控溅射法制备了Ba1-xSrxTiO3(BST)薄膜.基于薄膜的形核理论,研究了成膜时间、衬底温度、溅射功率、溅射气压、氧氩比、退火热处理等参数对薄膜的表面形貌和介电性能的影响.结果表明:在其他溅射参数一定的条件下,薄膜的厚度随溅射时间成指数关系增长;在退火温度600℃下热处理20min薄膜完全晶化;调节衬底温度、溅射功率、溅射气压等参数有助于制备出表面致密、晶粒大小均匀、具有高介电常数和低损耗的BST薄膜.     

过量PbO对PMW-PNN-PT基陶瓷微观结构和介电性能的影响

目的 研究过量PbO对0．25Pb（Mg1/2W1/2）O3-0．41Pb（Ni1/3Nb2/3）O3-0．34PbTiO3＋5％ WO3＋0．25％MnO2＋xPbO陶瓷（简写为PMW-PNN-PT基陶瓷，x=0，0．04，0．06，0．08）的相组成、微观结构和介电性能的影响规律。方法用半化学法制备了PMW-PNN-PT基陶瓷，通过对预烧粉体和陶瓷的XRD分析确定其相组成，用扫描电镜观察陶瓷的微观形貌，用LCR测试仪测试陶瓷的介电性能。结果随PbO含量的增加，预烧粉体中立方焦绿石相Pb3Nb4O13（简写为P3N2）逐渐减少，三方焦绿石相Pb2Nb2O7（简写为P2N）逐渐增多；过量PbO可以增加陶瓷中的钙钛矿相含量，减少P3N2和Pb2WO5的含量，使陶瓷的晶界逐渐清晰，晶粒发育良好，陶瓷的介电常数逐渐增大，但介电温度稳定性逐渐变差。结论采用半化学法制得了高介电温度稳定性的未过量PbO的PM-PNN-PT基陶瓷，其介电常数高于日本TDK公司的同类产品。