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高介电常数电容器陶瓷的研究

孙赛林  
【摘要】: 电容器陶瓷主要指用来制造电容器的材料,应用在小型电脑、移动通讯等设备中,在航空、航天等高技术领域也都迫切需要,Ca_(1-x)Bi_xTi_(1-x)Cr_xO_3系列陶瓷是典型的钙钛矿结构陶瓷,本文采用固相法与水热合成法制备了Ca_(1-x)Bi_xTi_(1-x)Cr_xO_3陶瓷。 利用XRD、SEM对Ca_(0.7)Bi_(0.3)Ti_(0.7)Cr_(0.3)O_3陶瓷进行了物相分析和结构观察,采用TG-DTA分析了样品加热过程的热变化,测试了陶瓷样品的介电性能。研究了不同烧结温度、保温时间和升温速率等烧结工艺条件对陶瓷介电性能的影响,确定了最佳烧结工艺制度。分析了采用固相法和水热法在不同工艺条件下合成粉体样品的XRD图,确定了粉体合成的最佳工艺参数,比较了两种制备方法得到陶瓷样品性能的优劣。 结果表明,采用固相法制备的陶瓷的最佳工艺条件是预烧温度为900℃,模压成型压力为200MPa,保压2分钟,以5℃/min速率升温至1300℃,保温5h,制得陶瓷的介电常数达到5.973×10~5,介电损耗为1.176;采用水热法制备的陶瓷粉体的最佳工艺参数是反应温度为200℃,反应时间为24h,pH值范围为4~5,烧结温度为1200℃,比固相法烧结温度降低了100℃左右,经烧结得到的陶瓷介电常数达到6.238×10~5,介电损耗为1.190。综上所述,水热法可以使用较便宜的原料,省去高温煅烧和球磨,从而避免杂质和结构缺陷等,制备的陶瓷性能更优越,但该法制备样品量少,目前还不适合工业大量生产。


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