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改性铅基钙钛矿陶瓷的结构与介电性能

微波通信的迅速发展要求开发出具有高介电常数ε、高Q值与近零温度系数的微波介质陶瓷。本论文突破了常规的在顺电相体系中寻找微波介质材料的思路,利用弛豫铁电体和反铁电体具有高介电常数和较低介电损耗的特点,对铅基钙钛矿陶瓷进行改性,研究其用于高介电常数的高频电容器和微波介质陶瓷的可能性,并对改性铅基钙钛矿陶瓷的结构和性能做了深入的分析。首先用SrTiO_3对驰豫铁电体Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3进行改性。因为结构许容因子和电负性差更大,SrTiO_3的引入加强了钙钛矿相的稳定性。(1-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xSrTiO_3陶瓷介电常数随成分的变化表现为典型的非线性行为,类似于介电复合法则的串联模型。在(1-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xSrTiO_3陶瓷中,获得了介电常数高达289至2022,而介电损耗维持在10~(-4)左右的陶瓷,同时介电常数温度系数为-2700  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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改性铅基复合钙钛矿型弛豫铁电陶瓷的结构与微波介电性能

现代微波通讯技术的发展要求开发出具有高介电常数、低介电损耗和近零谐振频率温度系数的微波介质陶瓷,高介电常数对高频电容器和微波器件的小型化及便携性具有更为重要的意义。本研究突破了在顺电相介质材料中寻找高介电常数的传统思路,利用复合钙钛矿型弛豫铁电体介电常数高、介电损耗低和介电常数的温度系数可调的特点,通过协调改性和两相复合实现对其介电损耗和温度系数的调整,探索介电常数>100,低介电损耗和近零温度系数的微波介质材料和高频电容器材料。在此基础上,对弛豫铁电体的改性机理和介电损耗机理进行了理论上的探讨。采用CaTiO_3对弛豫铁电相的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3进行改性,研究了其结构变化与介电性能的关系。发现CaTiO_3相有利于Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3钙钛矿结构的形成和稳定,CaTiO_3相加入量约20%时即可获得具有稳定钙钛矿结构的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3相,并且随Ca...  (本文共105页) 本文目录 | 阅读全文>>

成都理工大学
成都理工大学

CaO-Li_2O-Sm_2O_3-TiO_2微波介质陶瓷制备与介电性能研究

微波介质陶瓷是一种新型的信息材料。本实验制备CaO-Li2O-Sm2O_3-TiO2微波介质陶瓷,期望获得谐振频率温度系数较小的材料。对材料的相组成与断面微观形貌采用XRD与SEM进行分析,介电常数、品质因数、谐振频率温度系数均在微波频率下测得。以此来研究材料的相组成、微观形貌、化学组分、烧结工艺与介电性能之间的关系。xCaTiO_3-(1-x)(Li1/2Sm1/2)TiO_3通过固相法制得。该系预烧粉体形成了钙钛矿结构。陶瓷的晶胞体积与Li+、Sm3+的含量呈负相关关系。Li+、Sm3+的含量越多,陶瓷介电常数越低,实验获得介电常数ε:81~149;Li+、Sm3+的含量增加,介电损耗增大,品质因数Qf:2489~4895GHz;Li+、Sm3+的含量增加,谐振频率温度系数τ?由正值向负值移动。该系陶瓷介电常数随烧结温度升高而降低;介电损耗随烧结温度升高,先减小后增大,品质因数在烧结温度范围存在极大值;随烧结温度升高,谐振频...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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亚微米BaTiO_3 X7R MLC细晶陶瓷介质材料的介电性能研究

本文基于晶体化学、材料物理化学、电介质物理等基础理论,运用XRD、TEM、EDX、SEM等现代微观分析手段,对亚微米钛酸钡超细粉料制备技术以及高介高性能X7R MLC瓷料和高压高性能X7R的介电性能进行了研究。1.全面分析了BaTiO3的细晶高介机理,即具有亚微米微观结构的钛酸钡陶瓷,晶粒大小均匀并保持在1微米以下,抑制了晶粒中90(畴的出现几率,晶粒内部处于高应力状态下,从而使居里点以下各温度点的介电常数上升,这种现象称为细晶效应,对于改善钛酸钡的电容量温度特性有重要的作用。当BaTiO3的晶粒尺寸约为0.7μm-1μm时,介电常数具有最大值。2.采用共沉淀法、水热合成法可制得性能优良的BaTiO3超细粉体,平均粒径小于0.8μm,粒径分布范围窄,且不含硬团聚体,有利于制备介电性能优良的高介MLC瓷料。通过XRD分析,研究了不同热处理温度对共沉淀BaTiO3的晶格结构以及介电性能的影响,制备以四方相为主的BaTiO3粉料,提高...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛大学
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铅、锌离子对La_2O_3-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃介电性能的影响

本文选择SiO_2-Al_2O_3-MgO-La_2O_3微晶玻璃作为基础体系,通过添加和调整PbO与La_2O_3含量及比例、不同的热处理方式等实验方法。应用微波微扰法测量,结合X衍射和扫描电镜,对样品进行晶化、介电性能及晶相的分析,阐述了它们之间的关系。样品的介电常数的大小受晶化后析出的晶相控制。影响其介电性能的根本因素是最后样品中析出的晶相及其体积分数,而不是通常认为的仅仅受某种单一元素的影响。晶相PbB_4O_7、Zn_3(BO_3)_2和La_4Ti(Si_2O_7)_2(TiO_2)_8是高介相;存在合适质量分数的PbO使本系统微晶玻璃微波介质材料有近零的温度系数,La_4Ti(Si_2O_7)_2(TiO_2)_8晶相具有负的温度系数;样品的品质因数直接取决于材料的晶化程度,晶化过程将弱联系的离子转变为强联系的离子,因而降低了介电损耗,其次受晶相控制;亚结构也可以在微晶玻璃中出现。ZnO取代PbO后,样品的介电性能...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古科技大学
内蒙古科技大学

铝粉/聚合物复合材料的制备及介电性能研究

嵌入式无源元件技术是实现PCB电子器件小型化、高速化、高可靠性的关键技术。在PCB无源器件中,电容器约占60%。满足这一需求的电介质要求有高介电常数、低介电损耗。金属系高复合电介质制造成本低、介电常数大,但是介电损耗普遍高,因而难以在嵌入式电容器上应用。针对这一问题,本文进行了多种铝粉/环氧树脂复合电介质的探索性研究。本文主要研究结果如下:1.复合材料的介电常数随铝粉的增加而上升,在一定加入量下迎来渗流转变,在1KHz,小片铝粉、大片铝粉、球形铝粉/环氧树脂体系对应的介电常数渗流阈值分别为36%、28%和13%。渗流转变的根源是,在此体积分数下,铝粉可以相互连通而形成渗流网络。然而,渗流体系的介电损耗始很低,说明铝粉表面的自钝化膜作为绝缘层,阻止了电子贯通,大大减小了电导损耗。2.在102~107频域段上,复合材料的介电常数随频率的增加而线性下降,而介电损耗在很低水平略有上升。因为,随着测试频率增大,复合材料内部的极化逐渐滞后测...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国陶瓷》2017年08期
中国陶瓷

溶胶-凝胶法制备NLCTO陶瓷的结构和介电性能

0引言Na1/2La1/2Cu3Ti4O12(NLCTO)这种材料具有非常高的介电常数和较高的热稳定性,引起人们广泛的关注[1,2]。但到目前为止,有关研究NLCTO陶瓷的文献较少,而且对降低NLCTO陶瓷介电损耗的研究也尚未得到很大的进步。在通常情况下,制造方法的改进是改善陶瓷介电性能的有效方法。作为湿化学方法中的一种,溶胶-凝胶法以从溶液中合成为基础,在一个均质系上合成,与原子尺度的金属离子混合,从而导致反应温度较低,并获得均匀的超粉体与细陶瓷的显微组织[1-4]。目前利用溶胶-凝胶法制备的CCTO陶瓷表现出优越介电性能[5]。因此,溶胶-凝胶法是改善陶瓷的介电性能的最有效的方法之一。在本文中,采用溶胶-凝胶法制备NLCTO陶瓷,研究其相结构,微观结构,介电性能。讨论和分析烧结温度对介电常数的影响,并进一步验证介电常数的变化趋势,详细分析阻抗谱。进一步解释NLCTO陶瓷的巨介电性机理。1 实验方法1.1 实验试剂与实验仪器N...  (本文共4页) 阅读全文>>