高介熱穩(wěn)定鈦酸鋇陶瓷研制.pdf

1、以BaTiO<,3>為基的陶瓷材料是目前高介X7R陶瓷材料研究與應(yīng)用領(lǐng)域的熱點之一.本論文工作對該陶瓷介電性能的理論研究進行分析總結(jié),從材料的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā),分析探討添加劑對其介電常數(shù)、損耗、溫度變化率的內(nèi)在機制與影響因素,以此為基礎(chǔ)通過摻雜納米添加劑對BaTiO<,3>系統(tǒng)介電陶瓷進行改性研究,主要研究目的是希望獲得同時具有良好燒結(jié)性能與優(yōu)異介電性能的X7R介質(zhì)材料. 1、Mg的添加發(fā)生Ti位取代,能有效提高系統(tǒng)的介電常數(shù),同時

2、造成居里峰的漂移,但是引起高溫時變化率過大. 2、Nb、Co通常成對作為添加劑,以[Nb<'5+><,2/3>Co<'2+><,1/3>]<'4+>離子形式取代Ti位,形成核一殼結(jié)構(gòu).介電常數(shù)隨Nb/Co的減小而增大.Nb、Co在-750℃預(yù)燒后,[Nb<'5+><,2/3>Co<'2+><,1/3>]取代Ti<'4+>晶粒殼體積分數(shù)有所增加,低溫時的介電常數(shù)溫度曲線將被提高,但存在介電常數(shù)變化率過大. 3、添加0.04

3、6、wt﹪MnCO<,3>的BaTiO<,3>體系,具有最優(yōu)的介電性能. Mn的加入起到了助熔劑的作用,促進了BaTiO<,3>陶瓷的結(jié)晶,增大了陶瓷的介電常數(shù).由于Mn離子的變價,即在二價和三價之間變化,能有效降低陶瓷的損耗.其主要工藝條件和性能參數(shù)為:燒結(jié)溫度1240℃(保溫6h),在1kHz下ε≈5800,tanδ≤1.5﹪,介電常數(shù)溫度變化率-15﹪△<ε/ε<<15﹪,絕緣電阻率:p<,v≥1×10<'12>Ω.cm.

4、 4、采用溶膠一凝膠法制備BaTiO<,3>粉體.我們制備BaTiO<,3>溶膠-凝膠在800℃燒結(jié)時可獲得納米級粉體.納米添加劑能將陶瓷介電常數(shù)提高到5500左右,但溫度變化率過大.共同添加納米BaTiO<,3>以及Nb、Co熱處理化合物,獲得了具有良好燒結(jié)性能與優(yōu)異介電性能的X7R介質(zhì)陶瓷材料.該BaTiO<,3>體系主要工藝條件和性能參數(shù)為:燒結(jié)溫度1260℃(保溫6h),在11kHz下ε≈4200,tanδ≤1.5﹪,介