分享到:

介电陶瓷与铁电聚合物复合材料储能特性研究

随着电子技术和产业的发展,微电子器件日益小型化和集成化,因此高介电常数材料在微电子器件中有着广泛的应用前景。近年来一种体心立方钙钛矿结构的陶瓷材料钛酸铜钙CaCu3Ti4O12(简称CCTO)由于具有巨介电常数而引起了研究人员的关注,成为一种有重要实用价值的新型巨介电常数材料。该材料具有反常的巨介电常数和极低的损耗,特别是在很宽的温区范围内介电常数几乎不变,反映了介电响应的高热稳定性。这些良好的综合性能,使其有可能成为在高密度能量存储、薄膜器件、高介电电容器等一系列高新技术领域中获得广泛的应用;搞清这类材料的巨介电特性、高的热稳定性以及在100K以下的反常下降机理具有重要的理论和实用意义。本论文对巨介电陶瓷CCTO与铁电聚合物在不同浓度下复合材料的储能性能进行了学习研究。研究中使用的巨介电陶瓷为纳米与微米级尺寸的钛酸铜钙化合物,铁电聚合物为聚偏氟乙烯/三氟氯乙烯共聚物(PVDF-CTFE)。分别使用溶液成膜和旋转甩胶方法将陶瓷与  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

高性能低温烧结LZT介电陶瓷材料及应用研究

最近几年来,伴随着电子通信和射频产品的迅猛发展,终端通讯设备正在向微型化、可集成化以及高可靠性等方面急速发展,这对微波介电陶瓷材料提出了巨大的挑战。其中,具备烧结温度较低特点,高性能LZT微波介电陶瓷材料在低温共烧陶瓷工艺中扮演了重要的角色。本文研究了近年来较为热门的钛酸盐微波介电陶瓷材料。首先,对于Li_2ZnTi_3O_8微波介质陶瓷材料,研究在其中掺入各类玻璃作为助烧剂,同时在900°C附近三个温度点进行降烧,并分析其烧结后各样品的密度、物相构成、介电性能其中包括最重要的参数Q×f值。能够发现,通过引入低熔点玻璃LBSCA使材料烧结温度降低,在掺杂玻璃量x=1.5时可以得到在900°C煅烧时最佳性能为ε_r=23,Q×f=40,321 GHz,τ_f=-13.75 ppm/℃。为了制备良好的温度稳定性和较好性能陶瓷,采用Li_2TiO_3与Li_2ZnTi_3O_8微波介质陶瓷混合,经过正负温度系数互相补偿,再加入LMZB...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

低损耗CCTO介电陶瓷的制备和性能研究

CaCu_3Ti_4O_(12)(简称CCTO)介电陶瓷以其极高的介电常数和良好的温度稳定性成为十几年来电介质领域研究的热点。然而由于其较高的介电损耗,限制了CCTO陶瓷的实际应用。因此为了降低CCTO陶瓷的介电损耗,本文采用以溶胶–凝胶法为基础的制备方法,研究了CCTO陶瓷制备过程中较为优秀的工艺方法,并通过掺杂改性使其介电损耗进一步下降。本文主要研究内容及成果如下:一、研究了不同压片压力、烧结温度以及冷却方式对CCTO陶瓷介电性能的影响。样品的最佳压片压力为28–30 MPa,其原因是较大的压片压力会导致CCTO样品更小的孔隙率;最佳烧结温度为1050–1060℃,较高的烧结温度有利于样品晶粒的生长,但温度过高会导致晶界变薄、晶粒形貌畸形。与随炉冷却的样品相比,采用空气中淬火的冷却方式可以使CCTO陶瓷样品的介电损耗明显下降60%,击穿场强提升20%。可能的原因是淬火使得样品氧空位浓度减少,晶界电阻增加,晶界势垒高度也得到了...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学
中国矿业大学

A_2BB'O_6型微波介电陶瓷的研究

A_2BB′O_6型微波介电陶瓷具有多样化的介电性能,可以适用于无线通信发展所需的各类微波元件,是近年来功能材料领域的研究热点之一。本文采用固相反应法制备了Mg_2ReNbO_6(Re=La,Nd,Sm)高性能微波介电陶瓷,系统研究了其烧结特性、晶体结构、微观形貌、微波介电性能及其相互关系;采用第一性原理计算方法研究了Ba_2In MO_6(M=Ta,Nb)化合物的晶体结构、电子特性、弹性力学、晶格动力学特性,为后续的实验研究奠定了理论基础。主要工作和研究成果如下:(1)采用固相反应法首次成功制备了A_2BB′O_6型高性能微波介电陶瓷Mg_2ReNbO_6(Re=La,Nd,Sm)体系,系统研究了该陶瓷体系微波介电性能的影响机制。建立了该陶瓷体系物相组成、微观结构、微波介电性能与烧结温度之间的相互联系。当烧结温度分别为1500°C、1375°C、1500°C时,成功制备了微波介电性能优良的Mg_2LaNbO_6,Mg_2NdN...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

CaWO_4和ZnZrNb_2O_8介电陶瓷的掺杂改性与性能研究

近年来,电子元件随着科技发展和市场需求不断向片式化、小型化、多功能化等趋势发展,介电材料性能领域获得了社会的广泛关注。由于介电材料的广泛应用,有关于介电材料的介电参数的研究也日益增多。探究介电常数与微观结构的关系成为近些年研究介电材料的重点。由于CaWO_4和ZnZrNb_2O_8是介电性能优秀的介电材料,尤其钨酸钙陶瓷,具有品质因数高,谐振频率温度系数稳定,烧结温度低而广泛应用。本文首先讨论了制备CaWO_4以及ZnZrNb_2O_8的纯相介电陶瓷,通过选择不同分散剂,不同烧结温度以确定最佳工艺路线。在接下来的两章中着重讨论了CaWO_4和ZnZrNb_2O_8对于不同离子掺杂的性能分析。我们对CaWO_4的A位的Ca~(2+)离子进行了Sr~(2+)离子和Ba~(2+)离子的取代,对B位的W~(6+)离子进行了Mo~(6+)离子的取代,对ZnZrNb_2O_8进行了A位的Zn~(2+)离子进行了Ni~(2+)离子的取代。并且...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

高Q微波介电陶瓷材料及器件应用研究

随着通信领域技术的快速进步以及各类微波器件需求的不断提高,微波器件的体积,重量和可靠性变得越来越重要。为了满足微波通信行业中这些器件的技术进步的需求,LTCC技术应运而生。在实现微波器件的良好性能的前提下同时减小器件的空间占用,提高微波器件对于各类环境的适应性,对于性能更优秀,稳定性更高的微波介电陶瓷的研发需求变得越来越迫切。MgO-TiO_2三种结构稳定的陶瓷中的MgTiO_3与Mg_2TiO_4都具备非常优秀的微波性能,因此本文从MgO-TiO_2体系入手,在相同的条件下对MgO-TiO_2体系中的三种陶瓷进行制备和测试。分别对三种陶瓷的密度变化曲线、成分结构、微观结构进行了分析,并且对其性能进行对比,最终选择出其中一种性能能够更加深入研究的Mg_2TiO_4陶瓷进行进一步研究。利用不同替代量的Co~(2+)离子替代Mg_2TiO_4陶瓷的Mg~(2+)离子来实现Mg_2TiO_4陶瓷烧结温度的降低。实验结果展示出当Co~(...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>