论文摘要
本文采用传统的固相反应工艺，分别制备了（Ba，Sr）TiO3陶瓷，STO-BTO复相陶瓷及BSTO-BTO复相陶瓷。利用扫描电镜和X射线衍射对陶瓷样品的微观结构、结晶结构进行了考查，并对样品的介电温度特性进行了较为详细的研究。（1）采用分析纯的碳酸盐为原料直接配料，利用传统的固相反应工艺，分别在1350℃、1400℃和1450℃烧结温度条件下保温2h制备了一系列的Ba1-xSrxTiO3陶瓷样品。发现各种烧结条件下制备的Ba1-xSrxTiO3陶瓷均是单一相、钙钛矿结构的固溶体，x=0.3是室温下晶体结构从四方相向立方相转化的过渡组分，微观结构随烧结条件和Sr含量有很大的变化。介电测量表明Ba1-xSrxTiO3伴随着温度的变化发生三个相变，三个相变温度在x=0～0.8组分范围内随着Sr含量的增加均呈现出近似线性的下降、并且不依赖于烧结条件。（2）采用两步合成的方法制备了xSTO-（1-x）BTO复合陶瓷样品，烧结温度条件为1275℃、1300℃和1325℃，各保温2h。对XRD谱线的分析表明本实验条件下得到的xSTO-（1-x）BTO陶瓷是以Ba1-xSrxTiO3固溶体为主相，并有少量其它组分的钛酸锶钡杂相存在的复相陶瓷；对SEM图片的分析表明，随烧结温度的升高，相同x值对应的xSTO-（1-x）BTO陶瓷样品晶粒尺寸有所增大，致密性变好：在相同的烧结温度条件下，SrTiO3含量高的样品气孔明显增多，致密度降低。同一烧结温度条件下，随着SrTiO3含量的增加，STO-BTO系统的居里温度逐渐向低温方向移动。样品均表现出弛豫特性，居里峰对应的峰值明显小于BSTO固溶体，在居里温度附近介电常数的温度稳定性较BSTO固溶体有所改善。（3）采用两步合成法制备了xBSTO70-（1-x）BTO和yBST080-（1-y）BTO复相陶瓷。研究结果表明，由于保温时间短，复相陶瓷的晶粒尺寸在0.5～1μm左右，且分布均匀。起始两相的选择直接影响到最终复合陶瓷中高低温固溶相的组成，本实验中，相同烧结温度条件下，BSTO80与BTO之间的固溶反应较BSTO70与BTO之间更为显著，这可能是由于BSTO80与BSTO70相比同BTO之间有更大的离子浓度差的缘故。实验中所有配比的复相陶瓷的介电温谱均呈现双峰结构。在1300℃／10min的烧结温度条件下，组分为0.7BSTO70-0.3BTO，0.8 BSTO70-0.2BTO和0.7BST080-0.3BTO的复合陶瓷分别在-70℃～10℃、-80℃～0℃和-120℃～20℃的温度范围内表现出了良好的介电温度稳定性。