王希林
,
赵玉珍
,
刘珊珊
,
周和平
稀有金属材料与工程
在外加直流偏置电场作用下,钛酸锶钡(BST)固溶体铁电材料具有随着电场强度增加而介电常数降低的非线性特征,是相控阵天线移相器材料的研究热点.而铝酸镧陶瓷介电常数温度系数可达接近零,介电损耗正切值低,可小于1×10~(-4).为降低BST材料的介电损耗和介电常数,以铝酸镧为改性剂对Ba_0.6Sr_0.4TiO_3材料进行了掺杂.当铝酸镧的含量为4%时,Ba_0.6Sr_0.4TiO_3材料的介电常数降低到85(100 kHz),介电损耗降低到0.00041(100 kHz),而Ba_0.6Sr_0.4TiO_3材料的介电可调性保持在20%左右.X射线衍射图谱表明烧结后得到的BST材料具有典型的钙钛矿结构. SEM图像观察发现,4%比例的掺杂量使得陶瓷致密度较高,晶粒均匀.
关键词:
铝酸镧
,
钛酸锶钡
,
介电可调性
刘珊珊
,
赵玉珍
,
王希林
,
周和平
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.012
钛酸锶钡是一种具有钙钛矿结构的铁电材料,在外加直流偏置电场作用下,钛酸锶钡(BSTO)的介电常数随着电场强度增加而降低,是目前相控阵天线移相器材料的研究热点.本工作以双层流延法制备了具有STO-BTO-STO-BTO-STO-…的多层叠合钛酸锶钡陶瓷,并通过控制多层陶瓷材料的烧结温度、烧结时间,以获得烧结后钛酸锶、钛酸钡双层扩散成分梯度分布的陶瓷材料,从而达到调节介电性能的目的.双层流延法制备的钛酸锶钡叠层材料通过介电性能测试发现,BTO-STO复合结构大大降低了材料的介电常数,样品介电常数均可降至300以下,最低可达210,介电损耗tanδ可降至0.02以下.BTO-STO多层陶瓷的介电可调性也有较大幅度的降低,该现象可由介质混合法则解释.通过SEM的分析结果可以看到清晰BTO-STO周期层状结构,经烧结后流延层间结合紧密.随着烧结温度的提高,烧结时间的增加,试样晶粒明显长大,而层间界线也更为模糊.
关键词:
钛酸钡
,
钛酸锶
,
多层流延
,
介电性能
刘珊珊
,
赵玉珍
,
王希林
,
周和平
稀有金属
研究了CaF2掺杂对钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4TiO3,BSTO)陶瓷的结构和介电性能的影响.采用传统烧结工艺制备了CaF2掺杂的BSTO陶瓷,对其晶体结构、微观形貌和介电性能进行了研究.XRD结果显示,CaF2掺杂BSTO陶瓷为钙钛矿结构,当掺杂量≥3％(质量分数)时,基体中出现第二相BaCaTiO4.添加少量CaF2(0.5％)可明显减小晶粒尺寸,随掺杂量继续增加,晶粒尺寸变化不明显.CaF2掺杂降低了BSTO陶瓷的介电常数和介电可调性,减小了其介电损耗,提高了材料的综合使用性能.
关键词:
钛酸锶钡
,
介电常数
,
介电可调性
,
CaF2掺杂
薛昊
,
艾晨
,
王希林
,
王寒风
,
周和平
稀有金属材料与工程
采用固相反应法制备了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷,分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷在直流偏置电场下的介电调谐性能.采用XRD和SEM分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的相结构和微观形貌,采用HP4192A分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3介电-温度特性,采用同惠电子公司的TH2816精密电桥测量了介电可调性.结果表明:随着MnO2含量的增加,Ba0 6Sr0.4TiO3陶瓷的致密度和晶粒尺寸都呈现先增大再降低的现象.介电可调性随着MnO2的加入而降低.但品质因子随着MnO2含量的增加呈现先增加再降低的现象.当MnO2含量为4mol%时达到最大值55.1.
关键词:
Ba0.6Sr0.4TiO3
,
MnO2
,
可调性
王希林
,
赵永杰
,
赵玉珍
,
贾志东
,
周和平
人工晶体学报
通过陶瓷烧结工艺研究了Ba0.6Sr04(Zr0.2SnxTi0.8-x)O3材料.性能测试结果表明,该固溶体是一种优异的可调材料,当x =0.03时,在1.5 kV/mm电场下,介电常数低于2000,可调性达到27.9％,介电损耗低至0.00010(100kHz,室温).XRD结果显示该固溶体是典型的钙钛矿结构.
关键词:
钛酸锶钡陶瓷
,
固溶度
,
可调性
刘珊珊
,
赵玉珍
,
王希林
,
周和平
稀有金属材料与工程
研究了氟化锂助烧剂对钛酸锶钡(Ba06Sr0.4TiO3,BSTO)陶瓷晶体结构、微观形貌和介电性能的影响.XRD图谱显示,添加氟化锂助烧剂时,钛酸锶钡晶体结构未发生明显变化.样品SEM照片显示添加氟化锂可以增加钛酸锶钡陶瓷晶粒尺寸,显著降低材料介电损耗,提高材料综合介电性能.添加5％(质量分数)氟化锂的钛酸锶钡陶瓷介电常数为3360,介电损耗可降至3.5×10-4,介电可调性为44％(150 kHz,1.6 kV·mm-1).
关键词:
钛酸锶钡
,
介电性能
,
氟化锂
,
助烧剂
刘珊珊
,
赵玉珍
,
王希林
,
周和平
稀有金属材料与工程
采用传统工艺制备了YF_3掺杂的Ba_0.6Sr_0.4TiO_3陶瓷材料,研究了YF_3掺杂比例对钛酸锶钡材料结构及介电性能的影响.结果表明:烧结后得到的BSTO材料具有典型的钙钛矿结构;YF_3掺杂具有降低Ba_0.6Sr_0.4TiO_3材料的介电常数、细化陶瓷晶粒和提高介电常数温度稳定性的作用.在氟化钇掺杂比例1%时介电常数降至1887(100 kHz),介电可调性达到30%(1.5 kV/mm)以上, 各掺杂比例的钛酸锶钡材料的介电损耗均在1%以下.
关键词:
钛酸锶钡
,
氟化钇
,
介电可调性
薛昊
,
艾晨
,
王希林
,
王寒风
,
周和平
稀有金属材料与工程
采用固相反应法制备了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷,分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷在直流偏置电场下的介电调谐性能.采用XRD和SEM分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的相结构和微观形貌,采用HP4192A分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3介电-温度特性,采用同惠电子公司的TH2816精密电桥测量了介电可调性.结果表明:随着MnO2含量的增加,Ba0 6Sr0.4TiO3陶瓷的致密度和晶粒尺寸都呈现先增大再降低的现象.介电可调性随着MnO2的加入而降低.但品质因子随着MnO2含量的增加呈现先增加再降低的现象.当MnO2含量为4mol%时达到最大值55.1.
关键词:
Ba0.6Sr0.4TiO3
,
MnO2
,
可调性
王希林
,
薛昊
,
周和平
稀有金属材料与工程
采用溶胶凝胶法制备了钛酸锶钡超细粉体,在纯乙醇中配制成悬浮液,利用电泳沉积技术在印刷铂的氧化铝基板上沉积得到了BST厚膜.通过控制悬浮液中粉体的浓度和超声振荡实现了悬浮液的稳定.电泳沉积过程中通过改变电压和沉积时间研究了厚膜质量和厚膜的厚度.利用扫描电子显微镜(SEM)观察了沉积物的微观结构形貌,对沉积质量进行了对比研究.实验结果表明,当外加电场强度为20V/cm,沉积时间为30 s时得到的厚膜表面质量较好,厚度适合.实验发现1200℃烧结温度得到的厚膜致密度较好.X射线衍射分析(XRD)图谱表明烧结后得到的BST厚膜具有典型的钙钛矿结构.对厚膜的介电性能测试发现,BST厚膜有一定的介电性能,展示了BST材料的非线性特性.
关键词:
电泳沉积
,
BST厚膜
,
介电性能
