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硅酸盐学报 2010年第6期38卷 997-1001页

作者：郝迎宾李艳霞王旭升姚熹同济大学功能材料研究所上海200092

用传统固相反应法,在氮气和空气气氛中烧结制备Ba1–xPrxTiO3(x=0.01,0.02,0.03,0.04,摩尔分数)陶瓷样品。用X射线衍射和扫描电镜表征样品的结构和形貌,并测试样品的电性能,结果表明:当x=0.02时,样品的相对介电常数随温度的变化较平缓,... 详细信息

用传统固相反应法,在氮气和空气气氛中烧结制备Ba1–xPrxTiO3(x=0.01,0.02,0.03,0.04,摩尔分数)陶瓷样品。用X射线衍射和扫描电镜表征样品的结构和形貌,并测试样品的电性能,结果表明:当x=0.02时,样品的相对介电常数随温度的变化较平缓,但是空气气氛中烧结样品的相对介电常数较氮气气氛中烧结样品的大;镨离子掺杂样品的相对介电常数随偏压的变化也较稳定。当x=0.02时,氮气气氛烧结样品的电可调率为19.4%;镨离子掺杂样品的铁电性下降,剩余极化强度为0.5683mC/cm2。

关键词：钛酸钡镨离子掺杂介电性能氮气气氛烧结

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氮气中烧结的CaTiO3基微波介质陶瓷的改性研究

氮气中烧结的CaTiO3基微波介质陶瓷的改性研究

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作者：穆茂林华中科技大学

学位级别：硕士

随着现代通信技术的发展,尤其是现在5G技术的发展,要求电子产品的体积越来越小,工作频率越来越高的趋势不可逆转。为了满足目前电子设备小型化同时降低成本的需要,对贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME MLCC)的需求越来越迫切。因此能在中... 详细信息

随着现代通信技术的发展,尤其是现在5G技术的发展,要求电子产品的体积越来越小,工作频率越来越高的趋势不可逆转。为了满足目前电子设备小型化同时降低成本的需要,对贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME MLCC)的需求越来越迫切。因此能在中性气氛中与贱金属共烧的抗还原高介电常数的微波介质材料成为研究的热点。CaTiO体系因其较高的介电常数一直备受关注。本文以CaTiO基微波介质陶瓷为研究对象,研究Ce进行A位取代后对Ca(1-3x/2))CeTiO(CCT)微波介电性能和相成分以及结构的影响,并在Ca(1-3x/2))CeTiO的基础上探究其与化合物复合和B位取代对微波介电性能和相结构的影响。首先研究了氮气中烧结Ca(1-3x/2))CeTiO的相成分以及结构。研究表明氮气的烧结环境有助于Ce的产生,与空气中烧结的样品相比,Ce在CaTiO中的固溶度显著地提高。通过XRD和Raman分析发现,随着x值的增大,陶瓷出现了由正交钙钛矿到四方钙钛矿结构的相变。同时随着Ce含量的增高,氮气环境中烧结CCT的Q×f值先增大减小,τ值逐渐降低。Ce引入CaTiO中,有效地改善了CCT的抗还原特性,结合XPS分析发现氧空位和Ti的相对含量逐渐减少,利用缺陷化学、内应力对此进行了分析。当x=0.14时取得最佳微波介电性能(ε=130.6,Q×f=11705 GHz,τ=352ppm/℃)。为进一步改善氮气中烧结CCT的温度稳定性,研究了不同具有负τ值的化合物(NdAlO和LiNdO)对微波介电性能影响。研究结果表明,CCT的τ值随NdAlO含量的增多逐渐下降,当NdAlO含量为30%时,τ值趋于零,与此同时陶瓷的介电常数会随着NdAlO的含量的增多急剧下降,Q×f值先降低然后逐渐增大,再减小。在氮气和空气中不能合成具有稳定钙钛矿结构的LiCeO。LiNdO与CCT陶瓷复合的研究表明,CCT的τ值、Q×f值和介电常数随LiNdO含量的增多逐渐下降,当LiNdO含量为70%时,τ值趋于零,此时的Q×f值比较低。为了使陶瓷保持较高的介电常数和Q×f值,同时τ值尽可能降低,对CCT进行了B位取代的改性研究。研究表明,与空气中烧结相比,氮气环境中烧结能够提高CrNb在CaCeTi(CrNb)O(CCTCN)陶瓷中的固溶度,随着(CrNb)含量的增加,CCTCN陶瓷的介电常数、Q×f值和τ值逐渐降低。Al对CCT的B位取代的研究结果表明,氮气环境中烧结的CaCeTiAlO(CCTA)陶瓷,随着Al含量的增多,晶粒尺寸逐渐减小,同时陶瓷的介电常数和τ值逐渐下降。当0.067￡a￡0.20时,随着a值的增大Q×f值逐渐增大;当a>0.2时,随着a的增大Q×f值逐渐降低。CCTA陶瓷在a=0.20取得最佳的微波介电性能(ε=83.97,Q×f=18431 GHz,τ=159 ppm/℃)。

关键词：抗还原性 CaTiO3 微波介电性能氮气气氛烧结相转变

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