高介、低损耗Ba（Ti，Zr）O3基电容器陶瓷的研究

采用正交设计实验法研究了配方对Ba（Ti，Zr）O     

ZnO对Ba(Ti,Zr)O3基电容器陶瓷性能和结构的影响

研究了ZnO加入量对Ba(Ti,Zr)O3(BTZ)基电容器陶瓷性能的影响 ,得到了ZnO影响其性能的规律 ,即随着ZnO加入量的增加材料的介电常数开始增大随后减少 ,而介质损耗开始减小随后增大 ,当w(ZnO) =0 .5 %时材料的介电常数达最大而介质损耗最小。得到了介电常数为 1 65 30、介质损耗为 5 0× 1 0 - 4 、耐压达 8MV/m以上综合性能好的电容器陶瓷 利用SEM研究了ZnO对BTZ基电容器陶瓷微观结构的影响 ,探讨了ZnO加入量对BTZ基电容器陶瓷性能和结构的影响机制 ,结果表明 :ZnO是通过细晶化、降低烧结温度、移峰作用、形成ZnO Ba(Ti,Zr)O3基复合材料、提高致密度等来影响瓷料性能和结构 这些结果为ZnO掺杂改性电容器陶瓷提供一定的依据     

(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷的制备及介电性能

在对BaTiO3基电容器陶瓷掺杂改性的实验基础上就改善(Ba,Sr)TiO3电容器陶瓷介电性能做了大量实验研究.经测试结果分析表明,(Ba,Sr)TiO3基电容器陶瓷最佳烧结温度为1350℃,由此温度烧结可获得最高介电常数为11784及介电损耗为0.100的优质电容器陶瓷.结合陶瓷的显微结构SEM照片分析,探讨了添加Sr2+,Ca2+,Zr4+及稀土Dy3+离子对改善(Ba,Sr)TiO3基电容器陶瓷介电性能的机理.     

(1-Z)(Ba1-x-ySrxCay)TiO3·Z(Bi2O3·3TiO2)系中高压陶瓷电容器瓷料的正交设计研究

采用正交设计实验法研究了配方对(1-Z)(Ba_(l-x-y)Sr_xCa_y)TiO_3·Z(Bi_2O_3·3TiO_2)系中高压电容器陶瓷介电性能的影响,得到了影响该系统陶瓷介电性能的主次因素,各因素水平影响其性能的趋势。通过正交设计实验得到了综合性能最佳的陶瓷配方,其ε>3800 F/m,tgδ<5×10~(-3)和EB>9 kV/mm。     

等静压和温度作用下Pb(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷的介电性能研究

对反铁电-铁电相界附近的Nb掺杂Pb(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷，采用2GPa等静压装置测试了其在不同等静压力下的介电温度性能，分析了各种介电异常，发现了精细的相变特性，指出随着温度升高，在较低的等静压范围内发生反铁电-铁电-顺电相变，而在较高的等静压范围内发生反铁电-顺电相变，其中，铁电相分为微弱频率弥散的弛豫型铁电相和正常铁电相两个不同的介电性能区域，最后，得到了该组分材料的温度-等静压相图。     

BaTiO_3 基半导体陶瓷的晶界效应

针对一固定的低电阻率ＰＴＣ配方，在实验手段允许的范围内，以及在能保证瓷体半导化的温度范围内波动时，改变ＰＴＣ瓷片的烧成温度、保温时间和冷却速度，均未实现由ＰＴＣ效应向晶界层电容效应的转变；通过涂敷受主氧化物进行热处理，并且热处理温度较低时就能实现由ＰＴＣ效应向晶界层电容效应的转变．基于本实验的现象和数据，对解释ＰＴＣ效应的Ｈｅｙｗａｎｇ模型，Ｄａｎｉｅｌｓ钡空位模型和较为普遍公认的晶界层电容器的双层模型进行总结和修正，提出了双势垒层模型，采用这一模型可圆满解释本实验中的某些现象和问题．     

BMN,BZN掺杂工业用BaTiO_3基陶瓷的介电损耗

采用固相反应合成了Ba（Mg1/3Nd2/3）O3（BMN）,Ba（Zn1/3Nb2/3）O3（BZN）复合钙钛矿型粉末,并用它来改善工业BaTiO3陶瓷的介电损耗特性．实验结果表明1300~1400℃烧结后,可获得致密度为90％左右的瓷体．同时经频谱阻抗分析实验,表明这类材料随频率从1kHz增加到1000kHz,介电损耗显著降低,品质因数大幅度改善．     

SrTiO3基高压陶瓷电容器材料的组成与性能

研究了Bi2O3.3TiO2和PbTiO3的加入量对SrTiO3基高压陶瓷电容器材料性能的影响.实验的结果表明:最佳加入量的摩尔分数分别是Bi2O3.3TiO2为9%,PbTiO3为18%.在1 250 ℃的温度下烧结获得了性能为:εr=3 295;Eb=10.2 kV/mm;tgδ=6×10-4;ΔC/C(-25～+85 ℃)≤±12%;绝缘电阻R=7.5×1012 Ω的高压陶瓷电容器材料.     

第一性原理研究氧化物Ba(Zr,Ti)O_3的铁电性

Ba(Zr,Ti)O_3是一种无铅弛豫铁电氧化物.运用第一性原理方法研究了纯BaTiO3和Ba(Zr,Ti)O_3的铁电极化值.在2×2×2的超胞中构造了BaZr0.5Ti0.5O3和BaZr0.25Ti0.75O3的原子结构.半掺杂情况下铁电属性的差异主要来源于Ti和Zr离子结构的分布,对Ba(Zr,Ti)O_3的弛豫性给出了合理的解释.基于温度统计的Ba(Zr,Ti)O_3模型给出了依赖于合成温度的平均极化值,结果有助于理解和调制无铅弛豫铁电体Ba(Zr,Ti)O_3.     

Cr, Li, W等添加物对瓷介电容瓷料性能的影响

研究了Cr2O3,Li2CO3,WO3对于0.90(Sr0.54Pb0.26Ca0.20)TiO3-0.1Bi2O3*3.5TiO2为系统的中高压瓷介电容瓷料的介电性能的影响,实验发现掺加Cr2O3对于该瓷料的ε-t曲线有压峰作用;而Li2CO3的掺加有提升ε-t峰作用,介电常数随着掺加量的增加而提高,损耗在45 ℃以下随掺加量的增加而提高;WO3的添加也具有提峰作用,并且同时可以降低高温段ε的温度系数.     

Ca掺杂Ba(Zr0.25Ti0.75)O3陶瓷介电性能的研究

采用固相反应法制备Ba1-xCax(Zr0.25Ti0.75)O3(x=0-0.5)陶瓷.常温下的XRD 方法研究表明,当x=0和x=0.1 时的陶瓷是单立方晶系.随着含Ca量的增加,固相反应法不再适用,出现了CaTiO3正交相.在-40℃-35℃的温区,用介电谱方法全面研究了Ca含量对介电性能特别是居里温度和弥散性的影响.结果显示:Ca的掺杂有效地改善Ba(zr0.25zTi0.75)O3陶瓷的弛豫性能、适当降低居里温度、减低介电损耗.     

氧化物掺杂对Ba(Ti,Sn)O_3系列高介材料的改性

采用草酸液相共沉淀法,制得了粒径为0.08～0.14μm的BaTiO_3和BaSnO_3超细、高纯和高活性粉料。并以所制超细粉为基本原料,按Ba(Ti,Sn)O_3固溶体为基体,添加Dy_2O_3、Nb_2O_s和ZnO,利用添加物的移峰、展宽和抑制晶粒长大等效应,得到了一系列在工作温区内介电常数高ε=10370、损耗低tanδ=1.24%、抗电强度高E=2.8kV/mm、温度稳定性好、晶粒尺寸小的材料。并对瓷件的组成、结构与性能的关系作了讨论。     

Mg掺杂Ba（Zr0．25Ti0．75）O3薄膜的介电调谐性能

采用溶胶凝胶工艺,在Pt／Ti／SiO2／Si衬底制备了Mg掺杂Ba（Zr0．25Ti0．75）O3（BZT）薄膜．利用X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）分析测定了物相微结构和薄膜表面形貌,研究了Mg掺杂含量对BZT微结构和介电调谐性能的影响．结果表明Mg掺杂BZT使薄膜表面粗糙度、晶粒尺寸、介电常量、介电损耗和调谐量都降低;5mol％Mg掺杂BZT薄膜有最大的优值因子为16．3,其介电常数、介电损耗和调谐量分别为289．5、0．016和26．8％．     

PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷性能的影响

采用固相反应的方法制备了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)压电陶瓷,研究了过量PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷性能的影响。通过XRD和SEM研究了PbO过量对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷的晶相结构及显微形貌的影响,研究结果表明PbO过量不会影响Pb(Zr0.52Ti0.48)O3材料的相结构(均为钙钛矿结构),但是PbO过量太多,会出现过烧现象及气孔等,PbO过量为5%mol时结晶最好。测量了样品的密度、电阻率、压电系数以及介电性能,对这些测量结果的研究表明采用850℃预烧、1 250℃终烧的烧结工艺,PbO过量为5%mol的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷致密性好,密度最大,且具有良好的介电与压电性能,其压电系数最大为322 pC/N。     

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。