BST基溫度穩(wěn)定型高壓電容器介質(zhì)陶瓷的制備與研究.pdf

1、隨著電子設(shè)備小型化及環(huán)保需求的不斷推進，性能優(yōu)越且環(huán)境友好的高壓電容器元件的研制與應(yīng)用勢在必行。本文旨在于鈦酸鍶鋇(BST)基陶瓷體系中獲得具有高介電常數(shù)、低介電損耗、高耐壓強度、低容溫變化率的電容器介質(zhì)材料。
　　 本實驗在傳統(tǒng)固相法基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的引入二次配料工藝，首次成功制備了稀土元素氧化物RE2O3(RE=Y、La、Nd、Dy)和Sb2O3摻雜的鈦酸鍶鋇(BST)基介電陶瓷，分別系統(tǒng)研究了工藝條件和配方組成對該體系介電陶

2、瓷性能的影響，發(fā)現(xiàn)在適當?shù)撵褵郎囟?、燒結(jié)溫度及保溫時間下，減小體系中Sr含量，增大RE2O3及Sb2O3摻雜量易于獲得溫度穩(wěn)定性高的高壓電容器陶瓷材料。
　　 借助X射線衍射(XRD)以及環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM)分析了該體系的物相結(jié)構(gòu)和微觀形貌，結(jié)果表明隨Sb2O3摻雜量增大該BST基介電陶瓷由鈣鈦礦結(jié)構(gòu)單相化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧毦Ф嘞嗷衔?，而改變Sr含量和RE2O3添加量該體系介電陶瓷的物相結(jié)構(gòu)無顯著變化。
　　 根據(jù)

3、平均晶胞常數(shù)的變化，本文揭示了RE2O3和Sb2O3在BST鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中的取代特性，認為稀土元素離子RE3+應(yīng)占據(jù)晶格A位，而Sb3+隨摻雜量的增大由A位施主添加劑變?yōu)锽位受主添加劑。依據(jù)取代特性首次建立了該陶瓷體系的缺陷模型。
　　 結(jié)合擊穿理論以及展寬理論，探討了Sb2O3在該BST基介電陶瓷中的改性機理，提出陶瓷氣孔率以及電致應(yīng)變所伴生的應(yīng)力減小是Sb2O3提高BST基介電陶瓷體系耐壓強度的主要原因，而相變擴散、固溶緩沖以