中溫燒結(jié)X9R陶瓷材料研究.pdf

1、隨著電子信息終端設備在高溫極端環(huán)境下的應用,能適應于高溫條件下工作的MLCC成為迫切需要。BaTiO3是一種性能優(yōu)良的陶瓷介電材料,寬溫型BaTiO3基介質(zhì)陶瓷電容器是當前陶瓷電容的研究方向之一。鈦酸鋇是一種重要的鐵電相晶體材料,但純BaTiO3在130℃附近存在著介電常數(shù)異常的居里峰,使得介電性能急劇惡化,制約著其在高溫介質(zhì)陶瓷中的應用。
　　 通過適當?shù)膿诫s及控制工藝條件可以獲得介電性能優(yōu)良的BaTiO3基介電材料,本文重點

2、討論了摻雜介質(zhì)粉體初始粒度及燒結(jié)制度對BaTiO3基陶瓷介電性能的影響。根據(jù)所制備的介質(zhì)陶瓷樣片的T-C曲線及SEM形貌圖,深入分析了粉體粒度和燒結(jié)制度對BaTiO3基介質(zhì)陶瓷介電性能的影響,并制備出了符合EIAX9R標準的介質(zhì)陶瓷。
　　 介質(zhì)粉體的初始粒度對介質(zhì)陶瓷的介電性能有著重要影響,論文中通過采用不同粒徑的球磨介質(zhì)和球磨不同的時間,制備出了不同粒度的初始粉體。實驗表明,初始粉體粒度對系統(tǒng)最終的介電性能有著重要影響。當粉

3、體粒度減小,將具有更大的比表面積,表面原子數(shù)急劇增多,這些表面原子由于原子配位不足和高表面能而具有高活性。
　　 在同樣的燒結(jié)溫度下,粉體粒度更小和比表面積更大,能更有效地抑制BaTiO3晶粒生長并產(chǎn)生細晶效應。摻雜元素對BaTiO3顆粒進行均勻的包裹形成更多的殼-芯晶粒,即鐵電相BaTiO3晶核的比例減小,而順電相晶殼的體積比增大,使得居里峰壓平展寬,介電常數(shù)變化率趨于平緩,提高摻雜BaTiO3陶瓷的介電-溫度性能。同時,Ba

4、TiO3粒度的減小導致晶粒中殼／芯體積比增大,殼芯之間失配產(chǎn)生的內(nèi)應力隨之增加,BaTiO3陶瓷由四方相轉(zhuǎn)變?yōu)橼I立方相,使居里點Tc提高。
　　 燒結(jié)制度對電子陶瓷的物理和電學特性有著重要的影響,燒結(jié)溫度對晶粒的生長、空洞的密度、雜質(zhì)離子的擴散分布、晶相的組成等有著重要的作用,并對介質(zhì)陶瓷最終的介電性能產(chǎn)生重要影響。通過控制燒結(jié)溫度和保溫時間,文中制備了符合EIA X9R標準的介質(zhì)陶瓷,主要性能指標:室溫介電常數(shù)ε25℃>182