CaCu3Ti4O12高介電材料的制備及其B位摻雜改性的研究.pdf

1、本文采用Pechini法制備CaCu3Ti4O12(CCTO)單相材料，并研究其對(duì)材料介電性能的影響；還分別研究了Zr和FeNb摻雜對(duì)CCTO材料介電性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Pechini法被成功應(yīng)用于制備單相的CCTO粉體。與固相反應(yīng)法相比，Pechini法制備CCTO粉體的合成溫度比較低，反應(yīng)時(shí)間也比較短。在介電性能方面，Pechini法制備的樣品的介電常數(shù)比固相反應(yīng)法的樣品高出一倍，損耗也比固相反應(yīng)法的小。通過阻抗分析發(fā)現(xiàn)，Pe

2、chini制備的樣品的晶界電阻率比固相反應(yīng)法的高，而晶粒電阻率比固相法的低。Pechini法也被成功地應(yīng)用于制備CaCu3(Ti1-xZrx)4O12(x=0，0.01，0.02，0.03)粉體。Zr的摻入使得材料的低頻(f≤105 Hz)介電常數(shù)降低，而高頻(f≥107 Hz)介電常數(shù)并沒有明顯的變化。Zr摻雜的樣品的低頻介電弛豫在室溫下能夠被觀測(cè)到。通過一個(gè)等效電路模型分析發(fā)現(xiàn)，Zr的加入使樣品的晶界電阻率降低，導(dǎo)致低頻弛豫的特征頻

3、率提高，結(jié)果很可能使樣品在室溫下具有較大的低頻響應(yīng)。通過固相反應(yīng)法成功地制備了FeNb共摻雜的CCTO單相材料CaCu3(Ti1-xFex/2Nbx/2)4O12(x=0.06，0.1，0.2，0.5)。FeNb的摻雜水平的不同對(duì)CCTO介電性能影響不一。在1KHz頻率下，6％和10％的摻雜量使CCTO的室溫介電常數(shù)減小，損耗提高；20％和50％的摻雜量使其室溫介電常數(shù)增大，損耗也增大。與純CCTO相比，所有FeNb共摻雜的樣品介電常數(shù)