弛豫铁电体陶瓷研究进展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第11卷第3期混合微电子技术Vo1．11No3弛豫铁电体陶瓷研究进展吻Jfie3)⋯⋯究所7—‘摘要报道了近年来弛豫铁电体陶瓷在制备、模型和相图方面的研究。着重介绍钶铁矿法、和Pb(ZnlNb2)一Pb(Fez／3Wl)一PbfFeI／2Ni『)体系。艘词习，言硼I制二¨1958年合成了Pb(Mg1Nb2)q以(1)钶铁矿法l，sj：又称二步煅烧法和来，这类铅基钙钛矿结构弛豫体成了广泛研B位前体法。由于合成Pb(Mg】月Nb2)究、技术上重要的铁电氧化物。全部弛豫铁(PMN)经常出现烧绿石相l6J和zn2离子电体．介电常数

2、有一个弥散的与频率有关的半径较大(74nm)，大气压下一次烧结不能最大值．晶体结构中存在某些类型定域无合成Ph(ZnNb2，3)03，而采用钶铁矿法序⋯。1970年以来，报道了很多弛豫体和正第一步将除铅以外其他成分合成，如：Ph常铁电体混合体系的研究，如：Pb(Zn(NilNb2n)03一PbTi03PbZr03(PMNNb2,3)03一PbTi03(PZN—Frr)等．它们有高PTPZ)，先制备含镍、铌、钛和锆氧化物的的介电、压电和耦台系数J1995年后有单B一位前体，再加PbO烧成钙钛矿结构j晶报道，如：PZN和它与PT的固溶体．与多对于PMN，煅烧MgO，Nb2O

3、5得到钶铁矿结晶态比较．在电场诱发应变，径向耦台系数，构MgNI~06，再与PbO反应得到钙钛矿结压电系数和介电损耗上都得到改善l3J。同构PMN[。时报道有高度定向的结晶薄膜，如：Pb(Mg。(2)一步煅烧法：加MgtN03)2水溶zn)1／3Mb2／303．高度(100)定向后热电系数液到PbO和Nb205的酒精泥浆中，烘干后经和热电品质因数都得到提高_4J。这些陶瓷950℃．2h煅烧可得PMN粉末。900℃，2h在定位器，测热器，红外探测器，微定位器，压粉末烧结后密度大于理论值的96％室温介电、电致伸缩、超声转换器和执行器中得到或电常数13800(1kHz)，损耗

4、005％，比电阻有潜在的应用。另有非钙钛矿结构的弛豫铁24×1010n·crn电体，如铈掺杂的Sr06Nb206，在高于介(3)熔盐合成⋯：有扩散系数高、制备温电常数最大值温度时仍保持压电谐振一度低、反应时间短的优点。可控制颗粒形态．本文将扼要介绍钙钛矿型弛豫铁电体陶瓷近得到晶粒定向的适合铸带工艺的陶瓷膜年来的研究进展。如：PbO．Mg0，Nb2Os与KCI混合，800V．4h-I一维普资讯http://www.cqvip.com合成；或与I2Na2SO4(0．635加365)时是要避免的。以(Pbow5l2s)j^混合，750℃，2h合成。有98％钙钛矿相。盐l(Mg

5、lz3Nb2，3)05(Zni．,3Nb2／3)03T2BO3量相同，硫酸盐熔盐可得到PMN微晶多，为(符台EIA—Y5U规范)为例分析。A／B值小平面亚微米颗粒。形成机理与溶解度有1．O1时介电值最大，小于或大于时都低。烧关．但还不清楚。结时若PbO损失较多，A／B值降低形成烧绿(4)溶胶一凝胶法，“J：液态混合化学石相。A／B值大于101时，形成富PbO晶计量可控，均匀性、纯度可改善。凝胶粉末反界相L8J。潮湿负荷下稍溶于水．导致银迁移应性好．可低温烧结。如：04Ph(Mgl使绝缘电阻下降_】。过量PbO也形成烧绿bz)()3—0．3Pb(Mgl／2Wl／2)030

6、3Pb—石相J。B一位锌取代镁超过60％，烧绿石Ti03制备。醋酸溶解三水双醋酸铅．加四异会逐渐取代钙钛矿相J。增加Mgo可消除丙氧基钛；另在一台氮气流干燥箱中醋酸溶烧绿石相【，”J。A一位BaTi03是PMN钙钛解五乙氧基铌，加二乙氧基镁、六乙氧基钨。矿相稳定剂J，15mo1％BaO3可抑制PZN两种溶液混合，用水水解。凝胶粉110013烧中烧绿石形成_】控制氧化镁的化学计量，成的试片介电常数为7532(1kHz)，批量生产除去挥发物和结合水，合成PMN时就不需的多层陶瓷电容器符台EIA—X7T规范⋯1J。要过量MgO。MgO不足会导致烧绿石形成溶胶凝胶法要解决部分金

7、属醇盐的预沉和倾向于晶间破坏；实际过量了也会影响介淀。如：Pb(Mg．Zn)lNbz／303，醋酸锌和醋电性质_l。酸铅水台物．在2一甲氧基乙醇中回流蒸馏脱水，加二乙氧基镁和五乙氧基铌，蒸馏反应3结构和模型形成Pb2Znz(H303)d(巳H702)4，防止了锌Pb(Mgl／3Nb2，3)03(PMN)是APL)s一型化合物预沉淀。经部分水解，陈化溶胶到假钙钛矿弛豫体。在B一位有M一和NI】塑性，由旋转涂敷法制得高度(100)定向的薄一离子．子晶格上有一短程有序。钙钛矿结膜⋯。构受A、B阳离子尺寸和价态的影响。尺寸(5)单晶：熔融盐中通过