分析钛酸钡钛酸钡基陶瓷低温制备与掺杂改性网

论文导读：55℃、125℃和150℃时的电容变化率分别为-12.10、6.17和-10.78,完全符合X8R标准。系统探讨了BIT掺杂对BT-Nb2O5-ZnO(简称BTNZ)系统的晶体结构、烧结特性和介电性能影响,在初步获得X7R型钛酸钡基陶瓷材料的基础上添加CBS玻璃粉,探讨CBS玻璃粉对BTNZ-BIT系统的微观形貌和介电性能的影响。结果表明:BIT的掺杂并未转变BTNZ陶瓷的
摘要：根据近年来中温烧结温度稳定型MLCC陶瓷的探讨进展,本论文利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热浅析仪(DTA)、阻抗浅析仪等浅析仪器,系统探讨了铋层状化合物( CaBi_4Ti_4O_(15)、Bi_4Ti_3O_(12) )、稀土(La2O_3、CeO_2)及CaO-B_2O_3-SiO_2(简称CBS)玻璃粉掺杂对BaTiO_3(简称BT)系统的烧结特性、晶体结构、介电性能的影响。结果如下:系统探讨CaBi_4Ti_4O_(15)(简称CBT)掺杂量对BT陶瓷晶体结构及介电性能的影响。探讨发现,CBT的掺杂显著提升BT陶瓷的居里点,有利于改善BT陶瓷的介电高温稳定性。掺杂0.5 mol% CBT的BT陶瓷性能相对最优,其室温介电常数εr和介质损耗tgδ分别为1803和2.76%,在-55℃和125℃的电容变化率分别为-17.30%和121.17%,未达到X7R标准。在BT-CBT基础上进一步探讨稀土氧化物的掺杂对其晶体结构、烧结特性及介电性能的影响。结果表明:稀土氧化物La2O_3的掺杂可使四方率c/a值降低,导致居里点向低温端移动,起到移峰和展峰的作用,而CeO_2的掺杂对四方率和居里点的移动都无显著影响。1230℃烧结时,掺杂1.0 mol% La2O_3、0.01 mol% CeO_2的BT-CBT陶瓷,其室温介电常数εr和介质损耗tgδ分别为2150和0.0190,体积电阻率为1.92×1010Ω.cm,在-55℃和125℃的电容变化率分别为-14.78%和-11.44%,完全符合EIA X7R标准。系统探讨了Bi_4Ti_3O_(12)(简称BIT)掺杂BT系统的晶体结构、微观形貌、烧结特性及介电性能,探讨发现,BIT的掺杂改善了BT陶瓷的烧结性能。随着BIT掺杂量的增加(≤3.0mol%),四方率c/a值增大,介电常数逐渐降低。BIT掺杂量为5.0 mol%时出现第二相Bi2Ti2O7,介电性能恶化。BIT掺杂量为3.0mol%,1250℃烧结的BT样品的介电性能相对最优。其室温介电常数和介质损耗分别为2692和1.52%,体积电阻率为5.8×10~(12)Ω.cm,在-55℃、125℃和150℃电容变化率分别为-19.35%、13.42%和-11.53%,根据“顺时针效应”,该陶瓷样品有望制备满足X8R标准的多层电容器陶瓷。在此基础上进一步探讨CBS的掺杂对BT-BIT微结构及介电性能的影响。发现CBS有显著降低烧结温度和抑制居里峰的作用。随着CBS含量的增加,介电常数不断下降。不同含量CBS掺杂BT-BIT的样品均满足X8R标准,但综合考虑介电常数及介质损耗认为,3.0wt%CBS掺杂BT-BIT系统更优,具有低烧结温度(1130℃)、低介质损耗(1.15%)、较高介电常数(1789)、较高电阻率(9.67×10~(12))及优良的介电稳定性,在-55℃、125℃和150℃时的电容变化率分别为-12.10、6.17和-10.78,完全符合X8R标准。系统探讨了BIT掺杂对BT-Nb2O5-ZnO(简称BTNZ)系统的晶体结构、烧结特性和介电性能影响,在初步获得X7R型钛酸钡基陶瓷材料的基础上添加CBS玻璃粉,探讨CBS玻璃粉对BTNZ-BIT系统的微观形貌和介电性能的影响。结果表明:BIT的掺杂并未转变BTNZ陶瓷的晶体结构,无第二相生成;随着BIT量的增加(≤1.0%),四方率c/a增大,电容变化率减小。掺杂1.0wt%BIT的BTNZ陶瓷,其介温曲线呈现显著“”特点,室温介电常数和介电损耗分别为1327和0.0207,烧结温度中等(1230℃),在-55℃和125℃的电容变化率分别为-7.95%、0.11%,完全符合EIA X7R标准。CBS的掺杂显著降低BTNZ-BIT样品的烧结温度。随着CBS掺杂量的增加,介电常数不断下降,电容变化率减小,表明CBS具有抑制介电峰的作用。CBS的掺杂量为5.0wt%时,其容温变化率符合X8R标准,在-55℃、125℃、150℃时的电容变化率分别为-9.56、6.93、-8.59;介电常数中等(εr=1091),介质损耗低(tgδ=1.28%),体积电阻率高(1.46×1011),烧结温度低(T=1050℃);通过优化工艺设计有望制备低温烧结论文导读：IT掺杂对BaTiO_3-Nb_20_5-ZnO系统微结构和介电性能的影响65-726.2.1样品制备65-666.2.2BIT掺杂对BTNZ晶体结构的影响66-686.2.3BIT掺杂对BTNZ上一页123下一页
的X8R型钛酸钡基多层陶瓷电容器。关键词：多层陶瓷电容器论文钛酸钡论文铋层状化合物论文CBS玻璃论文介电性能论文
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Abstract5-11
第一章 文献综述11-24

1.1 MLCC介绍11-16

1.1 MLCC结构及原理11-13

1.2 MLCC制备工艺13

1.3 MLCC分类13-15

1.4 MLCC在电子技术中的运用15

1.5 MLCC在高技术军用电子设备中的运用15-16

1.2 MLCC的探讨近况16-18

1.2.1 铅基驰豫铁电系统统16-17

1.2.2 钨青铜结构铁电系统17

1.2.3 钛酸钡基铁电系统17-18

1.3 MLCC进展走势18-22

1.3.1 小型化、集成化19

1.3.2 片式高压系列化、大功率化19-20

1.3.3 低成本化-贱金属内电极MLCC20-21

1.3.4 高频化、低压大容量化21

1.3.5 宽温化、耐焊接21-22

1.3.6 无铅化、环保型22

1.4 本论文的选题依据和探讨内容22-24

第二章 论述基础24-33

2.1 BaTiO_3结构特点及性能24-26

2.

1.1 BaTiO_3的晶体结构24-25

2.

1.2 BaTiO_3的电畴结构25

2.

1.3 BaTiO_3的介电温度特性25-26

2.2 钛酸钡陶瓷的改性机理26-33

2.1 BaTiO_3的壳-芯结构26-27

2.2 尺寸效应27-28

2.3 移动效应28-31

2.4 展宽效应31-32

2.5 四方率效应32-33

第三章 实验历程及浅析测试策略33-37

3.1 实验所采取的主要原料33

3.2 实验所用设备33

3.3 样品制备33-34

3.4 样品的测试浅析34-37

3.4.1 微观结构浅析34-35

3.4.2 介电性能测试35-37

第四章 CaBi_4Ti_40_(15)掺杂BaTiO_3介电陶瓷的制备及性能探讨37-54

4.1 引言37-38

4.2 CaBi_4Ti_40_(15)掺杂对BT微观结构和性能的影响38-45

4.

2.1 样品制备38

4.

2.2 烧结温度对BT介电性能的影响38-40

4.

2.3 CBT掺杂对BT晶体结构的影响40-42

4.

2.4 CBT掺杂对BT烧结特性的影响42-44

4.

2.5 CBT掺杂对BT介电性能的影响44-45

4.3 稀土掺杂对BT-CBT微观结构和介电性能的影响45-53
4.

3.1 样品制备45-46

4.

3.2 稀土掺杂对BT-CBT晶体结构的影响46-49

4.

3.3 La2O_3和Ce0_2掺杂对BT-CBT烧结特性的影响49-50

4.

3.4 La2O_3和Ce0_2掺杂对BT-CBT介电性能的影响50-51

4.

3.5 烧结温度对稀土掺杂BT-CBT系统介电性能的影响51-53

4.4 本章小结53-54
第五章 Bi_4Ti_30_(12)掺杂BaTiO_3介电陶瓷的制备及性能探讨54-65

5.1 引言54-55

5.2 Bi_4Ti_30_(12)掺杂对BT微观结构和介电性能的影响55-60

5.

2.1 样品制备55

5.

2.2 BIT掺杂对BT烧结特性的影响55-56

5.

2.3 BIT掺杂对BT晶体结构的影响56-58

5.

2.4 BIT掺杂对BT微观形貌的影响58-59

5.

2.5 BIT掺杂对BT介电性能的影响59-60

5.3 CBS掺杂对BT-BIT微观结构和介电性能的影响60-64
5.

3.1 样品制备60-61

5.

3.2 烧结温度对BT-BIT介电性能的影响61-62

5.

3.3 CBS掺杂对BT-BIT微观形貌的影响62-63

5.

3.4 CBS掺杂对BT-BIT介电性能的影响63-64

5.4 本章小结64-65
第六章 Bi_4Ti_30_(12)掺杂BT-Nb_20_5-ZnO介电陶瓷的制备及性能探讨65-77

6.1 引言65

6.2 BIT掺杂对BaTiO_3-Nb_20_5-ZnO系统微结构和介电性能的影响65-72
6.

2.1 样品制备65-66

6.

2.2 BIT掺杂对BTNZ晶体结构的影响66-68

6.2.3 BIT掺杂对BTNZ论文导读：CBS掺杂对BTNZ-BIT显微结构的影响72-736.3.3CBS掺杂对BTNZ-BIT介电性能的影响73-756.3.4烧结温度对BTNZ-BIT介电性能的影响75-766.4本章小结76-77第七章总结77-797.1论文主要结果77-787.2论新点78-79参考文献79-84致谢84-85作者在攻读硕士期间主要探讨成果85上一页123
烧结特性的影响68
6.

2.4 BIT掺杂对BTNZ微观形貌的影响68-69

6.

2.5 BIT掺杂对BTNZ介电性能的影响69-71

6.

2.6 烧结温度对BTNZ系统介电性能的影响71-72

6.3 CBS掺杂对BTNZ-BIT微观结构和性能和影响72-76
6.

3.1 样品制备72

6.

3.2 CBS掺杂对BTNZ-BIT显微结构的影响72-73

6.

3.3 CBS掺杂对BTNZ-BIT介电性能的影响73-75

6.

3.4 烧结温度对BTNZ-BIT介电性能的影响75-76

6.4 本章小结76-77
第七章 总结77-79

7.1 论文主要结果77-78

7.2 论新点78-79

参考文献79-84
致谢84-85
作者在攻读硕士期间主要探讨成果85