La2O3掺杂对 BZT20 陶瓷介电性能的影响-论文.pdf

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1、研究与开发LaO3掺杂对BZT20陶瓷介电性能的影响李远亮，马雪刚，徐祥红，曲远方(1．河北联合大学河北省无机非金属材料重点实验室，唐山065009；2．装备学院昌平士官学校车辆装备系，北京102249；．天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室，天津500072)摘要：以BaCO、ZrO2和Tjo等为原料，La0为掺杂剂，采用固相合成法制得了BaZr。Ti。0s(BZT20)介质瓷，研究了La，0的掺杂量对体系介电性能的影响。结果表明：La，0的掺杂能抑制试样晶粒尺寸的生长。在La，0掺杂起始阶段，La”进入A位位置，导致试样介电常数和损耗均增大，之后随L

2、a。0掺杂量的增加，部分La”进入B位位置，介电常数和介电损耗降低。结果也表明La。0的掺杂能使试样居里温度移向高温方向。关键词：陶瓷；掺杂；微观形貌；介电性能中图分类号：TQ174．75文献标识码：A文章编号1001-9642(2014)3-0012-4InfluenceofLa203-dopingonDielectricPropertiesofBZT20CeramicsLIYuanliang’MAXuegang、XUXianghongQUYuanfang，，，(1．HebeiProvincialKeyLaboratoryofInorganicNonmeta

3、llicMaterialsTangshan063009China2DepartmentofVehicleEquipmentChangpihgNCOschoo1eAcademyofEqu,p-nent．．，，Beijing102249，China3KeyLaboratoryforAdvmcedCeramicsandMachlhthgTechnologyofMihlstryofEducationT{扪300072Ch{na1Abstract：UsingBaCO，ZrO，andTiO”etalascrudematerials，LaOasdopant，BZT20cer

4、amicswerepreparedand，theirdielectricpropertiesareinvestigated．ThedopingofLa，OcanrestrainthegraingrowthinBZT20ceramics．Inthefirststage，LaionsenteredtheA—site，resultingintheincreaseofbothdielectricconstantanddissipationfactor；whentheLa，Ocontentwasmorethan0．05at％，therewasasmallamountof

5、LaionsoccupyingtheB-site，causingthedropofbothdielectricconstantanddissipationfactor．ItisalsofoundthatTshiftstohighertemperaturewiththeincreaseofLa203．KeyWords：Ceramics；Doping；Microstructure；Dielectricproperties引言动；当x～0．20时，BZT陶瓷三个相变点合为一个，只近年来，对锆钛酸钡Ba(ZrxTi)O(BZT)陶瓷材料有一个相存在，并且相变温度接近室

6、温；x>0．25，BZT的制备与性能研究越来越受到研究者的关注，并取得了不出现弛豫型行为。稀土元素掺杂对BZT和BST等介质材少进展ll'。由于Zr4比Ti在BaTiO中具有更稳定的料介电性能具有显著影响【6】，本文主要研究La，O掺杂化学结构I3_，因此BZT陶瓷作为电容器可以与(Basr)对Ba(Zr，Ti)O(BZT20)陶瓷介电性能的影响。TiO(BST)相互取代。对BZT陶瓷而言，当x>0．081实验时，由于Ti4_离子的半径(0．061nm)和Zr离子的半实验选取锆钛酸钡Ba(Zr。，。Ti。舳)O(BZT20)为主晶径(0．072nm)之间的差距

7、以及Zr在Ti位的不均匀分相，在主晶相的基础上进行La，O掺杂，以期得到介电性布，体系会产生机械应力，因此体系在居里温度附近的能良好的陶瓷电容器瓷料。采用化学纯级别(99．5％以上)介电温谱变得平坦，这一点是非常有利于制造温度稳定的BaCO，TiO，，ZrO，和La，0等为原料，采用固相法性陶瓷电容器的。当锆的成分x>0．15时，BZT陶瓷的烧结工艺，制备了配方BZT20+Xat％LaO陶瓷，其中三个相变开始收缩，并且三个相变温度均向室温方向移X分别取0．0，0．05，0．1，0．2，0．4和0．6。样品分别收稿日期：2015-10-10在1220℃、1240

8、℃、l260℃和1280℃烧结保温2h