鈦酸鍶鋇的制備及其介電、撓曲電性能的研究.pdf

1、鈦酸鍶鋇(BST)是一種由鈦酸鋇和鈦酸鍶形成的完全固溶體，具有高介電常數(shù)、低介電損耗、介電性能溫度穩(wěn)定性、高的撓曲電系數(shù)等優(yōu)點，受到廣泛的關注。因此，研究鈦酸鍶鋇材料有著重要的意義。
　　本文采用固相法合成BST粉體。BST陶瓷樣品燒結溫度為1200℃～1260℃且保溫2小時。本文主要研究在不同溫度下Y2O3、 La2O3和La2O3、Y2O3共摻雜對BST陶瓷樣品結構和介電性能的影響，同時研究了不同測試頻率對BST陶瓷樣品的介電

2、性能的影響，以及Y2O3摻雜和樣品厚度等因素對BST陶瓷樣品的撓曲電系數(shù)的影響。研究發(fā)現(xiàn):
　　當摻雜量較低時，樣品無雜峰，在室溫呈單相四方鈣鈦礦結構。當燒結溫度為1260℃時，陶瓷樣品致密度達到最高，共摻含量為0.1％La2O3-0.1％Y2O3時，其致密度最大達到96.3％。研究不同燒結溫度下Y2O3、 La2O3和La2O3、Y2O3共摻雜對BST陶瓷樣品的介電性能的影響，結果表明:隨著燒結溫度升高，BST陶瓷樣品的介電常數(shù)

3、增加;同一溫度下，隨著摻雜量的增加，其介電常數(shù)先增加后減小，介電損耗先減小后增加;當燒結溫度為1260℃、摻雜物質為0.1％La2O3-0.1％Y2O3時，樣品的介電常數(shù)最大，為4950;當燒結溫度為1230℃，摻雜物質為0.4％Y2O3時，樣品的介電損耗最小，為0.00201。
　　對于燒結溫度為1260℃的樣品，隨著頻率的增加，介電常數(shù)降低，而介電損耗增加;摻雜有利于提高BST陶瓷材料的高頻率穩(wěn)定性，離子摻雜為0.4％La2O

4、3時，其高頻穩(wěn)定性較好。從0.1％La2O3-x％Y2O3摻雜BST陶瓷的介電性能隨溫度的變化曲線圖可以看出，Y3+可以造成介電峰向溫度高處偏移，在一定程度上起到移峰的作用。通過對燒結溫度為1230℃的BST陶瓷材料撓曲電系數(shù)研究發(fā)現(xiàn):在低頻下，發(fā)現(xiàn)測試頻率對其撓曲電系數(shù)有一定的影響;等效壓電應變常數(shù)deff33會隨著樣品的厚度增加而迅速減小，說明撓曲電效應存在明顯的尺寸效應;隨著Y2O3摻雜量的增加，撓曲電系數(shù)先增加后減小，而且撓曲電