Ba,1-xSr,xTiO,3系统无铅介质瓷的制备与性能研究

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1、摘要采用传统固相反应法以碳酸钡、碳酸锶和二氧化钛为原料，在1080℃首先合成了(Bao992．xSrxNdo008)Ti03．004粉体，然后加入氧化锑、氧化镁和二氧化锰等掺杂剂，制备了Bal．xSrxTi03基陶瓷，烧成温度为1300℃-1340"12，保温2小时。本文主要研究了SrC03的加入量、氧化锑的掺杂量、碳酸钡和二氧化钛原料纯度以及工艺条件对Bal．。SqTi03基陶瓷性能的影响。采用XRD测试了原料组成，在室温下，利用AutomaticLCRMeter4225测试了lkHz条件下试样的电容量C、介质损耗因数D和电阻率P，并测试了．2

2、0"C--+85"C范围内试样的C，得到了试样介电常数随温度的变化曲线。实验结果表明，(一)Sb203掺杂，Sb3+首先进入A位，引起晶格畸变，可以有效的增加体系室温时的相对介电系数，并降低介质损耗，从而改善了材料的介电性能。随Sb203掺杂量增加，Sb3+开始进入B位，这时虽然材料的介电性能有所下降，但其介电．温度曲线自1．6wt％组成点开始渐渐地趋于平缓。(二)随SrC03加入量的增加，试样的介电常数、损耗均减小，电阻率会增大；介电温度高温变化率会略微减小，低温变化率则显著增大。(三)工业纯原料Ti02．B因其中的杂质影响，对Bal．xSrx

3、Ti03基陶瓷有显著的压峰和展峰作用，其移峰作用并不明显。(四)工业纯原料BaC03．B因其中的杂质影响，对Bal-xSrxTi03基陶瓷有显著的移峰作用，且会产生“双峰作用”。(五)通过调配TiOz-B和BaC03．B比例及Sb203的掺杂量，得到了介电常数大于4000，介质损耗为0．009，高低温变化率均小于10％的无铅介质陶瓷。(六)讨论了多种工艺条件对试样介电性能的影响，主要包括烧结温度、成型压力和一次球磨时间。关键词：钛酸锶钡氧化锑氧化钕介电性能掺杂改性ABSTRACTTheinfluencesofSb203，SrC03andtechn

4、icalparameters011microstructureandpropertieswereinvestigatedinBailumstrontiumtitanatebasedceramicsinthispaper．StructuralanalysisofrawmaterialwasstudiedusingX—raydiffraction．Dielectricpropertiesofthesamplesweremeasuredat1kHzusingAutomaticLCRMeter4425under1kHzconditionatroomtem

5、perature．andCwerealsoobtainedfrom-20"Cto+85℃．Fromthosemeasurements。somepropertiesofthesamples，suchasthevariablerateofthedielectricconstantswithtemperature，wereacquired．Theexperimentalre：suitsstatedthat：(1)Sb3+ionsentertheA．siteofperovskite(AB03)in(Ba0．992．xSrxNdo．oos)Ti03．004

6、ceramicsfirgly，SOthedomainstructurechangeswhichlead￡upandtangdown，thusthedielectricpropertiesareimproved．WiththeincreasingofSb203content．Sb升startedtoentertheB—site，aLsaresultthedielectricpropertiesdecreased，whilethechiveofe-TbecamegentlywhenSb’+contentequaled1．6wt％．(2)Dielect

7、ricconstantsc,dielectriclossestandandcoefficientsofdielectric-temperatureofthesamplesunderhilghtemperatureweredownwithSrC03contentincreasing；inthesametime，theresistantratePandcoefficientsofdielectric．temperatureofthesamplesunderlowtemperaturewasup．(3)IndustryrawmaterialTi02-B

8、canrestrainandbroadendielectricconstantintheCuietemperatureeffective