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《郑州大学》 2007年
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SiC陶瓷电容器研究

秦丹丹  
【摘要】: SiC通常被用作磨料磨具行业,SiC陶瓷材料本身的介电常数很低(~10),通常被认为不适合作电容器材料。但由于其具有半导性和良好的导热性,近年来我们实验室尝试将其应用于边界层陶瓷电容器(GBBLC)领域,通过进行特殊的微观结构控制,获得了高介电常数,远高于传统的钛酸盐类介电材料,因而具有广阔的发展前景。但SiC-GBBLC仍存在高损耗等问题,且关于其介电性能仍缺乏相关的理论研究。 本试验选用白鸽集团生产的α-SiC为主晶相,SiO_2-CuO作为晶界绝缘相,采用先溶胶凝胶后非均相沉淀的两步包裹法制备SiC-SiO_2-CuO复合粉体,分别进行了常压烧结、热压烧结和微波烧结等工艺。用Zeta电位仪测定包裹前后粉体表面电势的变化;SEM观察包裹粉体及烧结样品的微观形貌;通过DSC-TG技术了解复合粉体在加热过程中的物理和化学变化;XRD分析样品的相组成;介电性能由HP4192频谱仪进行测量。研究了烧结温度、烧结方式、边界层含量对材料介电性能的影响,以及介电性能的频率、温度特性。 结果表明,采用两步包裹法可以得到具有良好核壳结构的SiC-SiO_2-CuO复合粉体。DSC-TG曲线分析结果表明:高温下SiC将与Cu反应生成铜硅化物Cu_(6.69)Si;随着温度的进一步升高,SiO_2中Si-O键发生断裂,更多Si的出现将促使Cu_(6.69)Si转变为Cu_3Si。样品最佳烧结温度在1300℃,低于此温度,样品中存在大量的气孔及大量单质铜;高于此温度,样品中存在大量玻璃相。1300℃烧结样品介电常数远高于其他温度烧结的,且具有较低的介质损耗。电容器具有较好的频率色散效应。60℃介温曲线上出现一明显的转折点,这可能与空间电荷极化有关。边界层含量35%(vol%)的样品介电常数远低于边界25%的,但具有较低的损耗,介温曲线上未出现转折点,说明样品中不存在大量的空间电荷极化。气孔、玻璃相均不利于空间电荷极化的形成。微波烧结样品具有较常压高的介电常数和低的介质损耗,可能与微波烧结能细化组织、减小缺陷尺寸有关。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM534.1

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【引证文献】
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1 马彬;基于三维镍结构防热涂层的制备及表征[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王婳懿;陶瓷储能电容器材料的研究[D];电子科技大学;2011年
2 林铁贵;GH4099薄板表面红外高辐射涂层的粉浆法制备与性能表征[D];哈尔滨工业大学;2011年
【参考文献】
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【同被引文献】
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