(Ca,Sr)TiO3基陶瓷抗還原特性及溫度穩(wěn)定性的研究.pdf

1、多層陶瓷電容器（MLCC）是近年來發(fā)展最快的電子元件之一，但隨著其低成本化的要求不斷提高，賤金屬電極多層陶瓷電容器(BME-MLCC)逐漸成為主要發(fā)展方向，而這項技術要求介質材料能與賤金屬在還原氣氛中共燒，因此具有抗還原性的高介電常數溫度穩(wěn)定型BME-MLCC介質材料成為當前研究熱點。本文以鈦酸鍶鈣基陶瓷為研究對象，探討了摻雜改性、材料復合等對Ca0.36Sr0.64TiO3基陶瓷的成分結構、介電性能及抗還原性的影響，對高介電常數溫度穩(wěn)

2、定型BME-MLCC介質材料進行了探索性研究。
　　分別研究了CaF2，MgO及LiF摻雜對Ca0.36Sr0.64TiO3陶瓷結構及介電性能的影響。XRD表明所有樣品均為立方結構，且沒有明顯的第二相出現。當摻雜 CaF2和LiF時，樣品在還原氣氛中燒結后的介電常數與空氣燒結的相比無明顯下降；在摻雜MgO時，由于氧空位的產生，樣品在還原氣氛中燒結后介電常數上升近一倍。另外，所有樣品的介溫系數均小于-900ppm/℃。結果顯示，對C

3、a0.36Sr0.64TiO3進行CaF2、MgO或LiF摻雜后，樣品的介電常數、損耗及抗還原性較好，但在改善溫度穩(wěn)定性方面效果一般。
　　研究了(1-x)Ca0.36Sr0.64TiO3-xLi0.5Pr0.5TiO3復合材料(0.1≤x≤0.3)的結構及介電性能。XR D顯示樣品在兩種氣氛中燒結后均呈現立方鈣鈦礦結構，形成了良好的固溶體。樣品在空氣中燒結時，樣品介電常數隨著Li0.5Pr0.5TiO3含量的增加從274下降到2

4、54。還原氣氛中的樣品介電常數相對空氣樣品上升了約2~3倍，而損耗則比空氣中的樣品提高了20~30倍。隨著Li0.5Pr0.5TiO3含量增加，還原氣氛中的樣品出現介電峰向高溫方向移動的現象，介溫系數也從-1238ppm/℃上升至+55ppm/℃。結果顯示，將Ca0.36Sr0.64TiO3與Li0.5Pr0.5TiO3復合后，可以有效的調節(jié)介溫系數，但是樣品出現半導化的趨勢，抗還原性較差。
　　研究了(1-x)Ca0.36Sr0

5、.64TiO3-xLi0.5Nd0.5TiO3復合材料(0.3≤x≤0.8)的結構及介電性能。XR D顯示樣品在空氣氣氛和還原氣氛中燒結后均呈立方鈣鈦礦結構?？諝鈿夥罩袩Y的樣品介電常數隨著 x值增大而減小，損耗則呈相反趨勢。當 x值增加，空氣氣氛樣品的介溫系數從-1556ppm/℃單調上升至+2509ppm/℃，并且在 x=0.57時達到近零介溫系數(rε=+12ppm/℃)。而對于還原氣氛樣品，隨著Li0.5Nd0.5TiO3含量的

6、上升，復合材料的介電峰向著高溫方向移動。隨著x值從0.3上升到0.8，陶瓷的介溫系數從-1389ppm/℃單調增加至+2679ppm/℃。對還原氣氛中燒結的(1-x)Ca0.36Sr0.64TiO3- xLi0.5Nd0.5TiO3材料樣品進行了阻抗譜分析，利用“磚塊模型”對樣品進行等效電路的擬合，并計算出不同電活性區(qū)域的性能參數。在阻抗譜數據基礎上，對樣品進行了活化能分析。利用三因素四水平正交試驗研究了 M n，V，Y摻雜對不同氣氛中