中温烧结（ba，sr）tiolt3gt高压铁电电容器陶瓷性能与结构的研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要本文以(Ba，Sr)Ti03为基(简称为BST)，采用传统电容器陶瓷制备工艺和常规电容器陶瓷原料，借助正交设计法研究各种掺杂助剂的种类和用量对中温烧结BST基电容器陶瓷介电性能的影响，确定了影响中温烧结的BST基陶瓷介电性能的主次因素，其性能各因素水平影响的趋势，并对其机理进行研究和探讨，得到最佳配方，为下面一系列实验打下基础。在正交实验的基础上用单因素变量法研究铅硼玻璃、B203、硼砂、Bi203／Li20玻璃、CaZr03、Nb205／C0203对(Ba，Sr)TiOa基陶瓷中温烧结、性能以及结构的影响，研究其作用机制和作用范围

2、，认为4PbO．B203、Bi203-Li20在烧结过程中形成液相，使得晶粒发生重排，强化晶粒接触，气孔充分排出，促进晶粒发育，提高瓷体致密度，从而达到降低烧结温度的目的，并通过成分起伏相变影响瓷料的介电温度特性，添加不同量的CaZt03对瓷料的改性机理不一，掺杂少量CaZr03使得样品发生叠峰现象，提高样品的介电常数，掺杂过量的CaZr03则是通过固溶缓冲展宽机制和粒界缓冲展宽机制影响瓷料的介电性能。掺杂Nb205和c0203的压峰和展宽作用较为明显，分析其原因可能是形成了壳一核结构的液相，限制晶粒长大，从而压峰、展宽效果较为明显，在分析各掺杂物的作用机

3、理的同时，也得到一系列好的配方。本论文选用的配方系统参照了国内外最近发表的一些研究报道和成果，在此基础上发展成具有自己特点的配方体系，采用传统工艺和常规原料制备电容器陶瓷，通过调整配方和工艺，最终研制出一系列较好的配方：1．采用正交设计法掺杂各种添加物改性，研制出：烧结温度在1200℃，常温(20℃左右)介电常数为2195，介质损耗为O．015，耐压强度为4．64KWm(DC)，低温介电变化率(Kj)和高温介电变化率(K2)分别为．23．5％，．29％的瓷料，符合Y5T特性。2．在正交实验基础上，采用单因素变量法掺杂铅硼玻璃改性，研制出：烧结温度在1150

4、。C，常温(20"C左右)介电常数为3240，介电损耗为O．01l，耐压强度为5．84KV／m(DC)，低温介电变化率和高温介电变化率分别为．19．4％，．33．5％的瓷料，符合Y5U特性，极为接近Y5T特性；烧结温度在1150"(2，常温(20"C江苏大学硕士学位论文左右)介电常数为1447，介电损耗为O．012，耐压强度兰7．23KV／m(DC)，KI和K2分别为+0．4％，．12．9％的瓷料，符合X7R特性。3．采用单因素变量法掺杂CaZr03改性，研制出：烧结温度在1200℃，常温(20'C左右)介电常数为5031，介电损耗为O．017，耐压强度3

5、．95KV／mm[DC]，KI和K2分别为-22．6％，．33％的瓷料，符合Y5T特性；烧结温度在1250℃，常温(20℃左右)介电常数为2117，介电损耗为O．019，耐压强度3．92KWm(Dc)，Kl和K2分别为+14．嘭-7．谚的瓷料，符合X7R特性。4．采用单因素变量法掺杂Nb20s，C020s改性，研制出：烧结温度在1250"C，常温(20℃左右)介电常数为2449，介电损耗为0．012，耐压强度3．57KV／m[DC]，KI和K2分别为11．6％，．11．O％的瓷料，符合X7R特性。5．采用单因素变量法掺杂Bi203／Li20改性，研制出：烧

6、结温度在1200"C，常温(20"C左右)介电常数为2269，介电损耗为O．015，耐压强度4．7KV／脚[DC]，Kl和K2分别为一28．7％，．21．2％的瓷料，符合Y5T特性。关键词：(Ba，Sr)Ti03，中温烧结，正交设计，电容器陶瓷，陶瓷，介电陶瓷¨江苏大学硕士学位论文ABSTRACTThetraditionalpreparationmethodandtheconventionallawmaterialofcapacitorceramicshavebeenusedintheseexperiments．Theinfluenceofdifferen

7、tdopantsonthedielectricpropertiesof(Ba，Sr)Ti03(BSnseriescapacitorceramicswhichhavebeensinteredatmediumtemperature(1200"C)hasbeeninvestigatedbymeansoforthogonaldesignexperiments．Themajorsecondaryinfluencingfactorsandtheinfluencingtendencyofvariousfactorslevelsforthedielectricproper

8、tiesofBSTceramicshavebeenobtained