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《西华大学》 2008年
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BaTiO_3基陶瓷介电性能的研究

陈涛  
【摘要】: 钛酸钡(BaTiO_3)是一种具有钙钛矿结构(ABO_3)的介电材料,由于具有铁电、压电、高介电常数和正温度系数效应等优异的电学性能,是高介电陶瓷电容器的主要原材料。并且钛酸钡系列的弛豫铁电陶瓷由于其极高的介电常数、相变温度和弛豫化的相变行为等优良特性,成为多层陶瓷电容器必不可少的介质材料。因此,研究具有弛豫性能的BaTiO_3陶瓷已引起人们极大的研究兴趣。 本论文采用固相反应法制备了Ba(Ti_(0.91)Zr_(0.09))O_3陶瓷,结合实验结果探讨了掺杂对Ba(Ti(0.91)Zr_(0.09))O_3陶瓷的烧结特性、介电弛豫特性、相变特性以及材料的铁电、压电性质的影响。主要内容为: 1.研究了CuO-BaO混合物的液相烧结特性。研究发现,无论在预烧前和预烧后添加CuO-BaO(Cu/Ba=2.5)混合物能有效降低陶瓷烧结温度,但是预烧前加入发现在斜方-四方相变峰处有弛豫现象出现。改变Cu/Ba比,斜方-四方、四方-立方相变峰变得平坦,弛豫现象更加明显。电滞回线呈现典型弛豫铁电体的特征,压电性能研究发现陶瓷的压电系数随晶粒尺寸的增大而增大。 2.研究了不同氧化物(A位:Bi_2O_3,Li_2O.B位:CuO,MoO_3,Al_2O_3)掺杂对Ba(Ti_(0.91)Zr_(0.09))O_3陶瓷的介电性能的影响。根据电荷平衡,A位或B位异价掺杂会导致缺陷的产生。研究发现,当掺杂量较大时,陶瓷材料出现了明显的频率色散和弥散相变,因此它们属于弛豫铁电体,并且随着掺杂量的增加,弛豫的程度也加大。弛豫的原因是异价掺杂离子的电价、离子半径,极化率的不同导致材料内部无序度增加,产生局域应变,局域应变又诱发极性微区形成的。 3.研究了AB位共掺(Bi-Al,Li-Mo)对Ba(Ti_(0.91)Zr_(0.09))O_3陶瓷的介电性能的影响。发现共掺后,陶瓷更容易从正常铁电体转变为弛豫铁电体,原因是A,B位同时掺杂后,A位,B位及AB位协同作用将增加无序的程度,更容易诱发极性微区形成弛豫现象。
【学位授予单位】:西华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TQ174.75

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【引证文献】
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