鈦酸鋇基介電陶瓷的制備與改性研究.pdf

1、以TiO2、Ba(NO3)2、Sr(NO3)2等無機物為原料，檸檬酸、乙二醇為絡(luò)合劑，采用溶膠凝膠法制備了 BaTiO3介電陶瓷，探索了其最佳制備條件，通過合成復(fù)相結(jié)構(gòu)(1-X)BaTiO3-XSrTiO3陶瓷確定了最佳時的X值，并在此基礎(chǔ)上分別通過Mn2+A位、B位取代及Bi3+A位取代改善其介電性能。
　　當(dāng)C(CA):C(金)=3:1，且pH=4時，可獲得穩(wěn)定且澄清的前驅(qū)體溶液，BaTiO3前驅(qū)體凝膠預(yù)燒溫度為900℃保溫2

2、h，得到晶相單一，顆粒大小均勻，30~40nm的納米級BaTiO3粉體。當(dāng)燒結(jié)溫度為1250℃保溫2h時可獲得性能良好，致密度較高的BaTiO3陶瓷，其徑向收縮率和表觀密度分別達到15.20％和5.547 g/cm3，介電性能為：?r=1250.4， tan?=0.049（f=1KHz）。
　　各摻量下(1-X)BaTiO3-XSrTiO3復(fù)相陶瓷物相均為鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，當(dāng)x≧0.3時，由四方相轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较唷Y(jié)溫度為1225℃時，

3、BaTiO3陶瓷隨摻量X的增加介電常數(shù)呈先增大后減小的趨勢，而介質(zhì)損耗呈先增大后減小又增大的趨勢，當(dāng)摻量X為0.3時，?r=2771.84，tan?=0.0695（f=1KHz），其介電性能較為優(yōu)異。
　　Mn元素A位取代，可明顯減小晶粒尺寸，細(xì)化晶粒；而Mn元素B位取代，當(dāng)摻量較低時，可促進陶瓷燒結(jié)，陶瓷晶粒尺寸明顯增大，可達到理論密度的92.79%，當(dāng)摻量高于0.03，晶粒尺寸明顯較小。
　　Mn元素A位取代，摻量為0~

4、0.008時，各摻量下(Ba0.7Sr0.3)1-xMnxTiO3物相均為單一鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，且當(dāng)隨著摻量增加至0.006，0.008時，晶相逐漸由立方相轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?。A位Mn2+微量取代后，降低了相對介電常數(shù)值，且隨著摻量的增加而減小，而介質(zhì)損耗隨著摻量的增加先減小后增大，當(dāng)摻量為0.006時，可取得最小介質(zhì)損耗值為0.00848（T=1250℃，f=1KHz）。
　　Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷B位被Mn2+取代后，摻量為0

5、~0.01時，物相為單一的四方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；當(dāng)摻量為0.005時，物相形成較好。隨著摻量增加至0.03~0.05時，形成未知雜相，且晶相由立方相轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?。介電常?shù)隨著摻量的增加先增大后減小，當(dāng)摻量為0.005時取得最高介電常數(shù)值及最佳介電常數(shù)-頻率特性，即?r=3245.38（T=1225℃， f=1KHz）；而介質(zhì)損耗隨著摻量的增加不斷減小，當(dāng)摻量為0.05時取得最佳介質(zhì)損耗-頻率特性及最低介質(zhì)損耗值，即tan?=0.00411（T