鈦酸鍶鋇電介質陶瓷的制備及其性能的研究

鈦酸鍶鋇電介質陶瓷的制備及其性能的研究

作者:師大云端圖書館 時間:2019-06-17 分類:碩士論文 喜歡:1429
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【摘要】鈦酸鍶鋇(Ba1-xSrxTiO3,BST)超細粉體是一種重要的電子陶瓷材料,具有優良的光、電、磁性能,廣泛用于電容器、電光器件、鐵電存儲器等電子元件的制備。它兼有鈦酸鋇(BaTiO3)高介電常數,低介電損耗和鈦酸鍶(SrTiO3)抗疲勞的特點,具有優良的電學性能。本論文通過草酸鹽沉淀法和微乳液法制備了Ba0.6Sr0.4TiO3粉體,并將其燒結成Ba0.6Sr0.4TiO3電介質陶瓷。使其具有高致密度、低氣孔率、高介電常數及低介電損耗等特性。并通過Dy2O3的摻雜優化其介電性能。采用草酸鹽沉淀法,以硝酸鍶、硝酸鋇、鈦酸丁酯和草酸為原料,Dy2O3為摻雜劑,制得了Ba0.6Sr0.4TiO3粉體,并在1100℃~1280℃下將其燒結成Ba0.6Sr0.4TiO3系電介質陶瓷。利用掃描電鏡、X射線衍射及TH2818自動元件分析儀等對Dy2O3摻雜量為0wt%~2wt%的Ba0.6Sr0.4TiO3粉體及陶瓷的微觀結構和介電性能進行研究。結果表明:Dy2O3的摻雜沒有影響到BST陶瓷的主晶相鈣鈦礦結構,且一定量的Dy3+離子進入到BST晶格中。Dy3+的摻雜能使BST陶瓷晶粒減小,致密度提高,并在一定程度上降低了BST陶瓷的燒結溫度。BST陶瓷的介電損耗隨著Dy3+摻雜量的增加而逐漸減小,介電常數隨著Dy3+摻雜量的增加呈現先增大后減小的趨勢。在頻率為60kHz,溫度為12℃的測試條件下,Dy3+摻雜量為0.5wt%時,Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的綜合性能最佳:結構最致密,介電常數最高:εr=5768.64,介電損耗較小:tanδ=1.18×10-4。選用水/曲拉通X-100/正己醇/環己烷反相微乳液體系,硝酸鍶、硝酸鋇、鈦酸丁酯和草酸為原料,采用反相微乳液法制備Ba0.6Sr0.4TiO3粉體。利用掃描電鏡、X射線衍射及TH2818自動元件分析儀等對Ba0.6Sr0.4TiO3粉體及陶瓷的微觀結構和介電性能進行研究。結果表明:微乳液法制備的BST粉體晶粒比草酸鹽沉淀法制備的BST粉體晶粒明顯減小,其晶粒為針狀結構,粒徑長約3~5μm,直徑約300~500nm。利用該粉體制備出的陶瓷介電常數較小,εmin=2231.65,但介電損耗偏大。
【作者】李雨珖;
【導師】馬鐵成;劉貴山;
【作者基本信息】大連工業大學,材料物理與化學,2010,碩士
【關鍵詞】草酸鹽沉淀法;微乳液法;介電常數;介電損耗;Dy2O3摻雜;

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