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中温烧结陶瓷材料X9R的研究

发布时间:2019-06-03     浏览次数:

中温烧结陶瓷材料X9R的研究
王新如
[概述]随着电子信息终端设备在极端高温环境中的应用,迫切需要能够适应高温条件的MLCC。
BaTiO_3是一种具有优异性能的陶瓷介电材料。基于宽温BaTiO_3的介质陶瓷电容器是目前陶瓷电容器的研究方向之一。
虽然钛酸钡是重要的铁电相晶体材料,但纯BaTiO_3具有接近130℃的具有异常介电常数的居里峰,这显着降低了介电性能并限制了其应用。高温介电陶瓷
通过适当的掺杂和控制工艺条件,可以获得具有优异介电性能的基于BaTiO_3的介电材料。分析了掺杂介质粉末初始粒径和烧结方式对BaTiO_3基陶瓷介电性能的影响。
根据制备的介电陶瓷样品的TC曲线和SEM形貌,分析了粉末尺寸和烧结方式对BaTiO 3基介电陶瓷介电性能的影响,制备了介电陶瓷。它符合EIAX 9R标准。
介电粉末的初始粒度对介电陶瓷的介电性质具有重要影响。在纸上,使用不同粒度的研磨和球磨介质在不同时间制备具有不同粒度的初始粉末。
实验表明,初始粉末的粒度对系统的最终介电性能有显着影响。
随着粉末的粒径减小,它将具有更大的比表面积并且表面原子的数量将急剧增加。由于原子配位差和表面能高,这些表面原子具有高活性。
在相同的烧结温度下,粉末具有较小的粒径和较大的比表面积,可以更有效地抑制BaTiO 3颗粒的生长并产生微晶效应。
掺杂元素均匀地包覆BaTiO_3颗粒以形成更多的壳核颗粒,即铁电相中BaTiO_3核的比例减少,并且顺电相晶体层的体积比增加。电介质的恒定变化率趋于平坦,并且掺杂的BaTiO_3陶瓷的介电温度性能得到改善。
同时,BaTiO_3的粒径减小导致粒子中壳/核体积比的增加,并且由壳核之间的不匹配引起的内应力增加。陶瓷BaTiO_3从四方相变为立方相,这增加了居里点Tc。
烧结体系对电子陶瓷的物理和电学性质有重要影响,烧结温度对晶粒生长,空隙密度,杂质的扩散分布和组成起着重要作用。最终引入的结晶相和介电陶瓷的电性能具有重要影响。
通过控制烧结温度和维持时间,制备符合EIAX 9R标准的介电陶瓷。主要性能指标是室温下的介电常数ε25o C 1820,tan 1。
介电常数在6%, - 55°C至200°C的最大变化率不超过±15%。
[学位授予单位]:天津大学[学位]:硕士学位[学位年份]:2010年[分类编号]:TQ 174。
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