论文题目: (Ba，Sr)TiO3基无铅介质瓷的制备与性能研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料学
作者: 李远亮
导师: 曲远方
关键词: 钛酸锶钡,氧化钇,氧化镁,介电性能,掺杂改性
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 以碳酸钡、碳酸锶和二氧化钛为原料,在1080℃首先合成了Ba1-xSrxTiO3粉体,然后加入氧化钇、氧化镁和二氧化锰等掺杂剂,制备了Ba1-xSrxTiO3基陶瓷,烧成温度为1260℃1320℃,保温2小时。本文主要研究了氧化钇和氧化镁的掺杂量以及工艺条件对Ba1-xSrxTiO3基陶瓷性能的影响。采用XRD测试了试样的晶格结构,并用SEM观察了试样的微观形貌。室温条件下,利用YY 2811型Automatic LCR Meter 4425在1KHz下对试样介电性能进行了测试。对试样的体积密度、电阻率等性能也进行了测试。实验结果表明,（一）,随锶离子摩尔含量的增加,试样的介电常数、损耗和介电温度变化率均减小,击穿场强增加。（二）,随着Y3+离子的掺杂量的增加,试样的晶格常数先减小后增大,晶格畸变随钇离子的掺杂量的增加也表现出了同样的规律,当钇离子的掺杂量超过0.6mol%时,试样晶格畸变达到最小值。室温条件下,随钇离子的掺杂量的增加,试样的介电常数先增大然后减小,并且当钇离子的掺杂量超过1.0mol%时,减小幅度更大;与此同时,试样的介电损耗刚开始急剧减小,然后经历一个缓慢减小的过程之后才略有上升,试样介电损耗随钇离子的掺杂量的变化最低可降至0.0015;试样的居里温度随着钇离子的掺杂量的增加呈下降趋势;试样的击穿场强随着钇离子的掺杂量的增加先上升,然后有一定的波动,随后呈下降趋势。（三）,随MgO的掺杂量变大,介电系数温度变化率有变小的趋势,在MgO的质量百分数为2.20%时得到最小值46.50%;MgO具有明显的压峰效应;MgO的掺杂能有效地抑制晶粒的生长。（四）,先期加入MgO对Ba1-xSrxTiO3基陶瓷介电性能的效果影响明显。介电常数提高到5860;损耗明显增大一个数量级,最高到达123×10-4;介电系数变化率最小可达40.00%。（五）,工艺条件,主要是成型压力、烧结温度和保温时间等对试样介电性能影响不大,但实验确定了最佳的成型压力、烧结温度和保温时间。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 课题的研究背景
1.2 无铅电子陶瓷介质材料发展现状
1.2.1 BaTiO_3系介质陶瓷材料
1.2.2 SrTiO_3系介质陶瓷材料
1.2.3 (Ba，Sr)TiO_3基陶瓷材料
1.2.4 (Bi_(0.5)Na_(0.5)) TiO_3基陶瓷介质体系
1.2.5 NaNbO_3基陶瓷介质体系
1.3 BATiO_3基陶瓷介质材料概述
1.3.1 BaTiO_3晶体的结构
1.3.2 BaTiO_3晶体的介电—温度特性
1.4 钛酸钡系电子陶瓷粉体的制备方法
1.4.1 草酸盐共沉淀法
1.4.2 水热法
1.4.3 溶胶－凝胶法
1.5 钛酸钡系介质材料的掺杂改性
1.5.1 BaTiO_3的A位置换改性
1.5.2 BaTiO_3的B位置换改性
1.5.3 稀土元素掺杂对BaTiO_3系介质材料的影响
1.6 钙钛矿型铁电体的宏观效应及应用
1.6.1 介电响应
1.6.2 压电效应
1.6.3 热电效应
1.7 制造工艺
1.7.1 电容器结构
1.7.2 成型工艺
1.7.3 烧成工艺
1.7.4 电极工艺
第二章 实验方案设计与研究方法
2.1 实验药品和主要仪器
2.1.1 原料规格及配方
2.1.2 实验仪器与设备
2.2 实验主要工艺流程和说明
2.3 实验设计与方案
第三章 结果与讨论
3.1 锶的含量对钛酸锶钡材料介电性能的影响
3.1.1 锶的含量对介电常数的影响
3.1.2 锶的含量对介电损耗的影响
3.1.3 锶的含量对介电系数变化率(电容变化率)的影响
3.1.4 锶的含量对居里温度的影响
3.1.5 锶的含量对于耐电击穿强度的影响
3.2 Y_2O_3的含量对钛酸锶钡材料介电性能的影响
3.2.1 Y_2O_3的含量对试样微观结构与形貌的影响
3.2.2 Y_2O_3的含量对介电常数的影响
3.2.3 Y_2O_3的含量对试样介电损耗的影响
3.2.4 Y_2O_3的含量对试样居里温度的影响
3.2.5 Y_2O_3的含量对试样介电-温度特性的影响
3.2.6 Y_2O_3的含量对试样耐电击穿强度的影响
3.3 MGO 对钛酸锶钡材料介电性能的影响
3.3.1 MgO 的压峰效应
3.3.2 MgO 含量对介电系数(电容)变化率的影响
3.3.3 MgO 先加入对于钛酸锶钡材料介电性能的影响
3.3.4 MgO 掺杂对材料微观形貌的影响
3.4 工艺条件对钛酸锶钡材料介电性能的影响
3.4.1 烧结温度对钛酸锶钡材料介电性能的影响
3.4.2 保温时间对钛酸锶钡材料介电性能的影响
3.4.3 成型压力对钛酸锶钡材料性能的影响
第四章 结论
参考文献
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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