寬溫穩(wěn)定型Bi(Zn1-2Ti1-2)O3-BaTiO3介電陶瓷的制備與改性研究.pdf

1、多層陶瓷電容器(MLCC)作為重要的基礎(chǔ)元器件被廣泛應(yīng)用于電子信息技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用的X7R和X8R型MLCC只能在125℃和150℃以下使用。隨著能源、航空航天、冶金、石油化工等領(lǐng)域的發(fā)展，要求此類電子設(shè)備能夠在極其惡劣的條件下正常運行，這就要求MLCC的工作溫度上限提高到200℃，甚至200℃以上。因而，研究能夠在更寬的溫度范圍、更高的溫度條件下使用的MLCC介質(zhì)材料已經(jīng)成了當(dāng)前迫切的需要。
　　 針對上述問題，本論

2、文以xBi(Zn1/2Ti1/2)O3-(1-x)BaTiO3(簡稱xBZT-(1-x)BT)為研究對象，采用固相法制備了xBZT-(1-x)BT(x=0.05～0.40)陶瓷，研究了BZT摻量對體系物相結(jié)構(gòu)、顯微結(jié)構(gòu)及介電性能的影響。研究結(jié)果表明，BZT的加入使體系表現(xiàn)出明顯的頻率色散和彌散相變，且具有很強的弛豫特性;介電常數(shù)峰被壓低，高溫端介溫曲線變得更加平坦;0.20BZT-0.80BT組分的容溫變化率較好，介電常數(shù)適中，經(jīng)過摻雜

3、改善其低溫端溫度穩(wěn)定性，有望用作高工作溫度的MLCC介質(zhì)材料。
　　 Nb2O5可以有效改善體系低溫穩(wěn)定性，但原料加入方式的不同會導(dǎo)致體系物相結(jié)構(gòu)、顯微結(jié)構(gòu)及介電性能的不同。同時，Nb2O5、Co3O4也常用來改善陶瓷低溫穩(wěn)定性，并且不同的Nb/Co比值將會對體系介電性能產(chǎn)生不同的影響。本論文研究了Nb2O5及Nb2O5/Co3O4摻雜對0.20BZT-0.80BT體系結(jié)構(gòu)及介電性能的影響。最終得到最優(yōu)介電性能的參數(shù)為:1kHz

4、頻率下，ε=1165，tanδ=1.2％，ΔC/C25℃≦±15％的溫度范圍-70～200℃。
　　 BaTiO3陶瓷的“核-殼”結(jié)構(gòu)在制備滿足一定性能要求的MLCC上起著重要的作用，材料整體的介電性能是鐵電相晶粒核、順電相晶粒殼的疊加，并且介電性能與晶粒核與晶粒殼的體積分?jǐn)?shù)密切相關(guān)。本論文就此重點研究了通過不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計并結(jié)合化學(xué)包覆工藝制備得到了具有多殼層“核-殼”結(jié)構(gòu)的陶瓷，并利用核與殼的不同摩爾比來調(diào)控材料的介電性能。研