鈦酸鋇基陶瓷的介電性能和阻抗行為研究.pdf

1、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料是一大類材料，包含的種類很多，它的分子通式為ABO3。BaTiO3是典型的鐵電體。它具有較高的介電常數(shù)，但溫度系數(shù)差，需要摻雜形成固溶體以保持較高的介電常數(shù)和較好的溫度穩(wěn)定性。本論文以鈦酸鋇為基體，通過(guò)不同元素的復(fù)合摻雜合成類似于弛豫體的化合物，試圖獲得高介電常數(shù)、低介電損耗，同時(shí)具有較好溫度穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性好的陶瓷材料。
　　本論文通過(guò)傳統(tǒng)的固相燒結(jié)技術(shù)制備出了0.9BaTiO3-0.1Ba(A1/3Nb2/3)

2、O3(A=Mg, Zn, Ca, Ba, Sr, Ni, Fe, Cu)無(wú)鉛弛豫陶瓷材料。對(duì)多晶陶瓷樣品在氧氣氛中進(jìn)行了退火處理，以此來(lái)探討氧空位對(duì)陶瓷介電性能的影響，揭示氧空位產(chǎn)生的具體過(guò)程。XRD結(jié)果表明所有陶瓷為純的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。采用拉曼光譜探測(cè)了陶瓷的局部結(jié)構(gòu)，拉曼峰型明顯，表明局部不完全是立方對(duì)稱結(jié)構(gòu)。采用介電溫譜、等溫介電頻譜和阻抗譜等分析了陶瓷樣品的電學(xué)性能和界面特征，研究陶瓷的介電性能和介電弛豫的導(dǎo)電機(jī)制。
　　主要

3、研究成果如下：
　?。?）0.9BaTiO3-0.1Ba(A1/3Nb2/3)O3(A=Mg, Zn, Ca, Ba, Sr, Ni, Fe, Cu)均為完全固溶體，形成了單一的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，沒有第二相的產(chǎn)生；半徑大的離子摻雜后形成的材料有序度相對(duì)較差，退火后有序度增加；在陶瓷材料的主體晶相中存在其他晶相的微區(qū)。
　?。?）0.9BaTiO3-0.1Ba(Cu1/3Nb2/3)O3具有微弱的低溫彌散相變弛豫和高溫介電弛豫。退火

4、后兩種弛豫有所減弱，說(shuō)明材料有序度增加，氧空位減少。
　　（3）氧空位對(duì)陶瓷的介電常數(shù)、介電損耗都有很大的影響。0.9BaTiO3-0.1Ba(A1/3Nb2/3)O3(A=Mg, Zn, Ca, Ba, Sr, Ni, Fe, Cu)氧空位激活能各不相同。在氧氣中退火可以有效降低介電損耗，但是介電常數(shù)一般會(huì)有所減小，有的也會(huì)增大，總體來(lái)說(shuō)，在氧氣氛中退火提高了陶瓷的介電溫度穩(wěn)定性。
　?。?）0.9BaTiO3-0.1Ba

5、(A1/3Nb2/3)O3(A=Mg, Zn, Ca, Ba, Ni, Fe)陶瓷樣品的高溫介電弛豫是由氧空位的電離和躍遷產(chǎn)生，空氣中燒結(jié)的0.9BaTiO3-0.1Ba(A1/3Nb2/3) O3(A=Cu, Sr)陶瓷的高溫介電弛豫由氧空位和離子躍遷引起。0.9BaTiO3-0.1Ba(A1/3Nb2/3)O3(A=Mg, Zn, Ca, Ba, Ni, Fe)陶瓷樣品的高溫直流電導(dǎo)主要是氧空位的長(zhǎng)程遷移引起,空氣中燒結(jié)的0.9Ba