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钛酸铋钠掺杂对BaTiO₃-Nb₂O₅-ZnO系统介电性能的影响

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00267

研究了Bi_0.5Na_0.5TiO₃(BNT)掺杂对BaTiO₃(BT)-Nb₂O₅-ZnO三元系统介电性能与微结构的影响. BaTiO₃陶瓷在低温端(-55℃)的电容量变化率随BNT含量的增大而单调降低, 而高温端(150℃)的变化率持续增大, 且居里温度单调递增. 掺杂1.0wt%与2.5wt% BNT的BT陶瓷满足EIA X8R特性. SEM观察表明, BaTiO₃陶瓷内部由细小的基质晶粒和第二相晶粒组成, 且第二相比例随BNT含量的增加而增大. XRD分析表明, 基质晶粒为BaTiO₃3, 第二相晶粒为CaB₂Si₂O₈和NaBiTi₆O₁₄. 条状第二相CaB₂Si₂O₈和NaBiTi₆O₁₄的产生改变了BT系统的内应力结构是钛酸钡陶瓷居里温度升高以及电容量温度特性改善的原因.

关键词: X8R , barium titanate , sodium bismuth titanate , multilayer ceramic capacitors

环保型多重掺杂X7R瓷料的多元非线性回归分析

周晓华 , 张树人 , 唐斌 , 李波

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00683

通过引入自制复合氧化物掺杂剂, 应用多元非线性回归分析方法, 建立了多元非线性回归数学模型y=b₀+Σb_ix_i+Σb_iix_i²+Σb_iiix_i³, 确立了环保型多重掺杂X7R 多层陶瓷电容器(MLCC)瓷料中各种掺杂剂的用量对介电常数及电容量温度变化率(Δ C/C _25℃)的多元非线性回归方程, 并进一步解释了部分掺杂剂的改性机理. 回归方程表明, 介电常数随Nb、Ce掺杂量的增加而降低, 这与当前较为成熟理论“壳-芯”结构模型完全吻合. 最后通过回归方程优化瓷料配方, 研制了环保型X7R MLCC瓷料系统. 在空气中于1140℃下烧成的BaTiO3陶瓷材料的主要性能指标达到: ε_298K=2900±50, tgδ≤1.0%,ρ≥10¹¹Ω·cm,Δ C/C _25℃(-55℃～+125℃)≤±15%.

关键词: X7R , MLCC , non-linear regression multi-analysis , barium titanate

铈掺杂钛酸钡微粉制备与微波吸收特性研究

刘延坤 , 田言 , 冯玉杰 , 武晓威 , 韩霞光

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00891

采用溶胶-凝胶法制备了稀土铈掺杂钛酸钡纳米晶粉体, 借助XRD、Raman、SEM以及矢量网络分析仪等分析测试手段对样品晶相、晶格常数、粒径、表面形貌及微波吸收特性进行了研究. 结果表明: 铈掺杂样品均形成四方相钛酸钡微晶, 晶粒发育良好. 随着铈掺杂量增大, 晶粒逐渐细化, 晶格常数a变大, 晶格常数c减小; 与未掺杂钛酸钡相比, 在2～18GHz频率范围内, 稀土铈掺杂材料(掺杂量0.2%)的反射损耗明显地提高, 反射峰发生蓝移, 尤其5.8GHz和7GHz处反射损耗分别提高了15dB和30dB, 频带拓宽近2倍. 由此可见铈掺杂有利于改善钛酸钡材料的微波吸收特性.

关键词: 稀土铈 , BaTiO₃ , microwave absorption properties , null

钛酸钡陶瓷材料的制备及电磁性能研究

王桂芹 , 陈晓东 , 段玉平 , 李伟平 , 刘顺华 , 温斌

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00293

采用溶胶-凝胶法制备出了钛酸钡陶瓷粒子, 观察和分析了粒子的成分、形貌和微观结构及其对电磁波的吸收性能, 并测定了粉体的复介电常数和磁导率. XRD和TEM分析表明制备的粒子为四方相, 粒径在30～40nm左右. 制备的钛酸钡/环氧树脂复合吸收材料在8～18GHz范围内对电磁波有良好的吸收效果, 当含量为20%时效果最佳. 最后针对其吸收特性探讨了钛酸钡粒子的吸收机理.

关键词: 陶瓷材料 , barium titanate , dielectric properties , microwave absorption mechanism

PMN-BT陶瓷的介电性能和相变温度

李振荣 , 李奇 , 张良莹 , 姚熹

无机材料学报

制备了一系列ＰＭＮ－ＢＴ陶瓷，系统地研究了ＢＴ含量的变化对介电性能和相变温度的影响．ＰＭＮ－ＢＴ陶瓷的相变温度与组成呈“Ｕ”型变化曲线．相变温度的异常变化是由于系统中存在Ｂａ（Ｍｇ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３顺电微区所致．ＰＭＮ－ＢＴ陶瓷的介电弛豫特性随ＢＴ的增加经历了一个由弱变强，再由强变弱的过程．对由两种钙钛矿化合物构成的铁电固溶体相变温度的变化规律进行了讨论．

关键词: 铌镁酸铅 , barium titanate , dielectric properties , transition temperature

壳-芯型复合陶瓷材料的制备及其电磁特性

陈晓东 , 王桂芹 , 段玉平 , 李伟平 , 刘顺华

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00456

为了提高吸波剂对电磁波的吸收性能, 采用溶胶-凝胶法制备了表面包覆有一定厚度的炭黑薄膜的钛酸钡复合粒子. 并利用XRD和TEM方法对其形貌结构进行了分析; 同时研究了复合粒子的导电性能、电磁参数以及对电磁波的吸收性能. 结果表明: 钛酸钡颗粒的直径在50～70nm之间, 包覆层厚度为10～20nm. 包覆工艺显著改善了材料的导电性能并提高了介电常数, 而且随着复合粒子在吸波材料基体中的含量不同, 对电磁波的吸收性能也有着不同的影响: 当吸收材料中复合粒子含量达到或超过20wt%时, 复合粒子明显改善了吸收材料对电磁波的吸收性能.

关键词: 壳-芯型结构 , barium titanate , carbon black , compound ceramic , electromagnetic

四方相BaTiO₃薄膜的自组装制备与表征

谈国强 , 刘剑 , 苗鸿雁 , 贺中亮 , 夏傲

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00749

以(NH₄)₂TiF₆、 Ba(NO₃)₂ 和H₃BO₃为主要原料, 采用自组装单层膜(SAMs)技术, 以三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane, OTS)为模版, 在玻璃基片上制备了四方相钛酸钡晶态薄膜. 改性基板的亲水性测定与原子力显微镜（AFM）测试表明, 紫外光照射使基板由疏水转变为亲水, 能够对OTS-SAM起到修饰作用. 金相显微镜观察结果显示，OTS单分子膜指导沉积的薄膜样品表面均匀, 表明OTSSAM对钛酸钡薄膜的沉积具有诱导作用; X射线衍射（XRD）与扫描电镜（SEM）表征显示, 空气中600℃下保温2h实现了薄膜由非晶态向四方相BaTiO₃晶态薄膜的转化过程, 制备的钛酸钡薄膜在基板表面呈纳米线状生长, 线长约在500～1000nm之间, 相互连接的晶粒大小约为100nm. 文章同时对自组装单层膜和钛酸钡薄膜的形成机理进行了探讨.

关键词: 自组装单层膜 , BaTiO₃ , thin film , formation mechanism

组份均匀分布的球形实心钛酸钡超细粉体的喷雾水解反应法制备和表征

徐华蕊 , 高濂 , 郭景坤 , 古宏晨

无机材料学报

采用喷雾水解反应法得到粒径在0.5～2μm之间球形实心、单个粉体内钡钛比也完全均匀的钛酸钡粉体.实验结果表明,水解反应和沉淀反应段的温度及长度、和草酸二甲酯的浓度是影响产物保持球形和组份是否均匀的主要因素.采用喷雾水解反应法获得理想钛酸钡超细粉体的工艺条件为:反应段温度>85℃,反应段停留时间>3s;DMO浓度>0.75mol/L.

关键词: 喷雾水解反应法 , barium titanate , composite distribution , dimethyl oxalate

钛酸钡/钡铁氧体核/壳粒子的电磁性能

刘建华 , 游盾 , 于美 , 李松梅

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01244

在以尿素为沉淀剂制备钛酸钡(BaTiO₃)/钡铁氧体(BaFe₁₂O₁₉)核/壳粒子的基础上, 采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对BaTiO₃/BaFe₁₂O₁₉核/壳粒子前驱物及BaTiO₃/BaFe₁₂O₁₉核/壳粒子的形貌、结构和成份进行了表征, 采用网络矢量分析仪对BaTiO₃/BaFe₁₂O₁₉核/壳粒子的电磁特性进行了研究. 结果表明, 均匀共沉淀制得的BaTiO₃/BaFe₁₂O₁₉粒子呈现核/壳结构, BaFe₁₂O₁₉壳层对BaTiO₃的包覆均匀、完整、光滑; 在2~7GHz, BaTiO₃/BaFe₁₂O₁₉核/壳粒子的ε′和ε″分别为10.7~17.0和0.3~0.6, 均高于BaTiO₃. ε′和ε″的增大是核/壳结构所引起的界面极化加强的结果; BaTiO₃/BaFe₁₂O₁₉核/壳粒子出现了BaTiO₃所没有的磁性能, 其μ′和μ″在2~7GHz远远高于BaTiO3, 表现出了较为明显的磁损耗, 这与磁性BaFe₁₂O₁₉壳层的包覆有关.