(Sr，Pb)TiO-,3-、(Ba，Sr，Ca)TiO-,3-基高壓陶瓷電容材料制備及摻雜改性研究.pdf

1、結(jié)合高壓陶瓷電容器對(duì)陶瓷材料高介電常數(shù)、低介電損耗、高耐壓強(qiáng)度以及良好的溫度穩(wěn)定特性的要求,本工作選擇(Sr,Pb)TiO3和(Ba,Sr,Ca)TiO3系陶瓷介質(zhì)材料,采用固相反應(yīng)合成法制備0.73SrTiO3-0.18PbTiO3-0.09Bi2O3·3T1O2(簡(jiǎn)稱(chēng)SPBT)和Ba0.6Sr0.3Ca0.1TiO3(簡(jiǎn)稱(chēng)BSCT)陶瓷。對(duì)于SPBT材料,研究了預(yù)燒工藝及La2O3的添加對(duì)材料結(jié)構(gòu)與性能的影響。在BSCT材料中研究了

2、Bi2O3·3TiO2的最佳添加量,確定基礎(chǔ)配方。在此基礎(chǔ)上,研究了Cr2O3、Cr2O3+Nb2O5、CeO2的添加對(duì)BSCBT陶瓷材料介電常數(shù)、介電損耗、直流耐壓及溫度穩(wěn)定性的影響。
　　 比較經(jīng)過(guò)預(yù)燒合成和直接燒結(jié)制備的SPBT陶瓷樣品的介電性能,結(jié)果表明,預(yù)燒對(duì)材料的介電常數(shù)及直流耐壓有著比較顯著的影響,預(yù)燒后陶瓷材料介電常數(shù)約為不預(yù)燒時(shí)材料介電常數(shù)的二分之一,但直流耐壓明顯提高。在SPBT材料中添加La2O3,當(dāng)添加量

3、x=0.2wt％時(shí),在850℃保溫2h預(yù)燒和1060℃燒結(jié)1h條件下制得的陶瓷材料具有優(yōu)良的性能,εTr3=1822,tanδ=0.0042,Eb=11kV/mm,且在-20℃～100℃溫度范圍內(nèi),材料容溫變化率為-29.30％≤K≤+15.04％。
　　 對(duì)于基礎(chǔ)配方BSCBT,分別采用Cr2O3、Cr2O3+Nb2O5、CeO2進(jìn)行了摻雜改性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:Cr2O3的最佳摻雜量為0.2wt％,此時(shí)材料εTr3=1778,t

4、anδ=0.0060,Eb=12.2kV/mm,在-20℃～+100℃溫度范圍內(nèi),材料的容溫變化率為-43.41％≤K≤+20.44％,在高溫區(qū)域,材料的溫度穩(wěn)定性有所改善。當(dāng)保持CrzO3摻雜量為0.2wt％,另復(fù)合摻雜0.1wt％的Nb2O5時(shí),材料εTr3=1779,tanδ=0.0068,Eb=13.158kV/mm,在-20℃～+100℃溫度范圍內(nèi),材料的容溫變化率為-30.73％≤K≤+23％,在高溫區(qū)域,溫度穩(wěn)定性較單獨(dú)摻