Dy2O3对钛酸锶钡基陶瓷结构及介电性能的影响.pdf

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1、第34卷第6期压电与声光Vo1．34No．62012年12月PIEZOELECTRICS8LAC0UST0OPTtCSDec．2O12文章编号：1004—2474(2012)06—0898—04Dy2O3对钛酸锶钡基陶瓷结构及介电性能的影响张晨，肖佳楠，徐新进(江苏科技大学材料科学与工程学院，江苏镇江212003)摘要：采用传统固相法制备DyO。掺杂(BaSr)TiO。系电容器介质陶瓷，通过扫描电镜、x线衍射仪及LCR测试系统，研究不同含量的Dy0。对体系微观结构及介电性能的影响。结果表明，随着Dyz

2、0。添加量的增大，(Ba。Sr)TiO。陶瓷平均粒径减小且Dy。0。掺杂(BaSr0。)TiO。陶瓷均为钙钛矿结构单相固溶体。Dyz0s通过占据钙钛矿晶格A、B位引起(BaSr)TiO。陶瓷晶格畸变，体系自发极化能力降低，进而显著降低了体系室温相对介电常数及介电损耗。随着Dy。O。添加量的增大，(Ba。．Sr。．。)TiO。陶瓷居里温度向负温方向移动，且体系的相对介电常数及介电损耗随温度变化显著。关键词：钙钛矿；陶瓷；介电性能；微观结构中图分类号：TM28文献标识码：AEffectsofDy2O3on

3、theStructureandDielectricPropertiesofBariumStrontiumTitanateBasedCeramicsZHANGChen，XIAOJianan，XUXiniin(CollegeofMaterialScienceandEngineering，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China)Abstract：TheDy2O3-doped(Ba07Sro3)Ti03ceramicsforc

4、apacitorapplicationswerepreparedbytheconven—tionalsolidstatemethod．TheeffectsofdifferentcontentofDy2O3onthemicrostructureanddielectricpropertiesof(Ba07Sr03)Ti03wereinvestigatedbythescanningelectronmicroscope，X-raydiffractometerandLCRmeasuresystem．Ithasb

5、eenfoundthattheaveragegrainsizeof(Ba07Sr0_3)TiO3ceramicsdecreaseswiththeincreaseofDy203additioncontentandDy2O3一doped(Bao7Sr0)TiO3ceramicsaresingle—phasesolidsolutionwithperovskite．3structure．Dy2O3cansignificantlyreducetherelativedielectricconstantanddie

6、lectriclossbyoccupyingtheAsiteorBsiteinperovskitestructure，causingtheunitcelldistortionandthusresultingintheweakeningofspontaneouspo一1arization．WiththeincreaseofDy2O3additioncontent，theCurietemperatureof(Bao7Sro3)TiO3ceramicsshiftstOlowertemperautrerang

7、e．TherelativedielectricconstantanddielectriclossofDy2O3-doped(Ba0Sro)TiO3sys—．7．3ternaresignificantlyinfluencedbytemperature．Keywords：perovskite；ceramics；dielectricproperties；microstructure0引言方向发展[3]，对作为电容器介质材料的BaTiO。陶瓷提出更高要求。陶瓷电容器是电子设备中大量使用的主要元件钛酸锶钡(Ba

8、一SGTiO。，简称BST)作为Ba—之一，消费类电子产品如数码相机、手机、电脑及汽TiO。与SrTiO。的无限固溶体，兼顾了BaTiO。的车电子产品强大的销量和需求维持着陶瓷电容器市高介电性与SrTiO。低损耗性的特点[4]，逐渐成为介场的不断发展。电陶瓷材料的研究热点之一。然而，BST陶瓷在铁自上世纪40年代发现钛酸钡(BaTiO。)陶瓷的电一顺电相变过程中，其居里温度附近介电常数随温铁电性以来口]，其凭借优良的介电、压电、铁电性能度变化剧烈，居里温