無鉛電容器陶瓷介質(zhì)材料摻雜改性研究.pdf

1、本文以具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的無鉛電容器陶瓷介質(zhì)材料(BaSr)，(SnTi)O3為研究對(duì)象，通過摻雜對(duì)其進(jìn)行改性，分析了摻雜后材料的晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌和介電性能，探尋具有高介電常數(shù)、低介電常數(shù)溫度變化率的陶瓷介質(zhì)材料。主要內(nèi)容包括：
　　 研究了Bi3+、Na+和Mg2+對(duì)(Ba0.68Sr0.32)(Ti0.99Sn0.01)O3陶瓷介電性能的影響。Bi3+摻雜后，陶瓷試樣居里峰(εmax)降低，介電損耗明顯增大。對(duì)含有Bi3+的(

2、Ba0.68Sr0.311Bi0.006)(Ti0.99Sn0.01)O3陶瓷進(jìn)行Mg2+和Na+摻雜改性：Mg2+摻雜后，陶瓷試樣介電常數(shù)明顯降低，介電常數(shù)溫度系數(shù)得到改善；Na+摻雜后，陶瓷試樣中出現(xiàn)三方相晶格畸變，居里峰(εmax)降低，介電損耗得到明顯改善。隨后，對(duì)含有Bi3+和Na+的(Ba0.677Sr0.311Bi0.006Na0.006)(Ti0.99Sn0.01)O3陶瓷進(jìn)行Mg2+摻雜改性，研究發(fā)現(xiàn)：隨著Mg2+含量

3、從0增加到2.0mol％，陶瓷試樣居里峰(εmax)降低，居里溫度(Tc)向低溫方向移動(dòng)；當(dāng)Mg2+含量大于2.0mol％時(shí)，陶瓷試樣居里峰(εmax)只是稍微的降低，而居里溫度(Tc)幾乎沒有移動(dòng)：當(dāng)Mg2+含量大于1.0mol％時(shí)，陶瓷試樣中三方相晶格畸變消失，使得低溫區(qū)介電損耗得到改善。
　　 探索了Y2O3一次摻雜和二次摻雜對(duì)(Ba0.670Sr0.311Bi0.006Mg0.010)(Ti0.99Sn0.01)O3陶瓷

4、介電性能的影響。兩種摻雜方式都使得陶瓷試樣的介電常數(shù)居里峰(εmax)增大，同時(shí)使陶瓷試樣的介電常數(shù)表現(xiàn)出明顯的彌散相變特征。這兩種摻雜方式對(duì)陶瓷試樣介電損耗的影響有一定程度的不同：Y2O3一次摻雜改性時(shí)，陶瓷試樣在高溫區(qū)的介電損耗與Y2O3摻雜量相關(guān)；Y2O3二次摻雜改性時(shí)，陶瓷試樣在高溫區(qū)的介電損耗得到明顯改善，并且不隨Y2O3含量的變化而改變。
　　 而后，通過分步法合成了(Ba0.68Sr0.311Bi0.006)(Ti

5、0.99Sn0.01)O3-(Bi0.5Na0.5)TiO3陶瓷。該陶瓷試樣沒有明顯的介電常數(shù)居里峰(εmax)，是一種混合物：由居里溫度(Tc)不同的多種化合物總成。陶瓷試樣在-25℃～85℃溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出較好的介電常數(shù)溫度變化率(TCC)。對(duì)80wt.％(Ba0.68Sr0.311Bi0.006)(Ti0.99Sn0.01)O3-20wt.％(Bi0.5Na0.5)TiO3陶瓷試樣進(jìn)行Y2O3二次摻雜改性，研究發(fā)現(xiàn)：Y2O3摻雜量