鈦酸鋇的保存方法
時間:2022-07-02
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鈦酸鋇(BaTiO3)是一種具有鈣鈦礦結構(ABO3)的介電材料,由于具有鐵電、壓電、高介電常數和正溫度系數效應等優異的電學性能,是高介電陶瓷電容器的主要原材料。并且鈦酸鋇系列的弛豫鐵電陶瓷由于其極高的介電常數、相變溫度和弛豫化的相變行為等優良特性,成為多層陶瓷電容器必不可少的介質材料。因此,研究具有弛豫性能的鈦酸鋇陶瓷已引起人們極大的研究興趣。本論文采用固相反應法制備了Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷,結合實驗結果探討了摻雜對Ba(Ti(0.91)Zr0.09)O3陶瓷的燒結特性、介電弛豫特性、相變特性以及材料的鐵電、壓電性質的影響。
主要內容為:
1.研究了CuO-BaO混合物的液相燒結特性。研究發現,無論在預燒前和預燒后添加CuO-BaO(Cu/Ba=2.5)混合物能有效降低陶瓷燒結溫度,但是預燒前加入發現在斜方-四方相變峰處有弛豫現象出現。改變Cu/Ba比,斜方-四方、四方-立方相變峰變得平坦,弛豫現象更加明顯。電滯回線呈現典型弛豫鐵電體的特征,壓電性能研究發現陶瓷的壓電系數隨晶粒尺寸的增大而增大。
2.研究了不同氧化物(A位:Bi2O3,Li2O.B位:CuO,MoO3,Al2O3)摻雜對Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷的介電性能的影響。根據電荷平衡,A位或B位異價摻雜會導致缺陷的產生。研究發現,當摻雜量較大時,陶瓷材料出現了明顯的頻率色散和彌散相變,因此它們屬于弛豫鐵電體,并且隨著摻雜量的增加,弛豫的程度也加大。弛豫的原因是異價摻雜離子的電價、離子半徑,極化率的不同導致材料內部無序度增加,產生局域應變,局域應變又誘發極性微區形成的。
3.研究了AB位共摻(Bi-Al,Li-Mo)對Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷的介電性能的影響。發現共摻后,陶瓷更容易從正常鐵電體轉變為弛豫鐵電體,原因是A,B位同時摻雜后,A位,B位及AB位協同作用將增加無序的程度,更容易誘發極性微區形成弛豫現象。
主要內容為:
1.研究了CuO-BaO混合物的液相燒結特性。研究發現,無論在預燒前和預燒后添加CuO-BaO(Cu/Ba=2.5)混合物能有效降低陶瓷燒結溫度,但是預燒前加入發現在斜方-四方相變峰處有弛豫現象出現。改變Cu/Ba比,斜方-四方、四方-立方相變峰變得平坦,弛豫現象更加明顯。電滯回線呈現典型弛豫鐵電體的特征,壓電性能研究發現陶瓷的壓電系數隨晶粒尺寸的增大而增大。
2.研究了不同氧化物(A位:Bi2O3,Li2O.B位:CuO,MoO3,Al2O3)摻雜對Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷的介電性能的影響。根據電荷平衡,A位或B位異價摻雜會導致缺陷的產生。研究發現,當摻雜量較大時,陶瓷材料出現了明顯的頻率色散和彌散相變,因此它們屬于弛豫鐵電體,并且隨著摻雜量的增加,弛豫的程度也加大。弛豫的原因是異價摻雜離子的電價、離子半徑,極化率的不同導致材料內部無序度增加,產生局域應變,局域應變又誘發極性微區形成的。
3.研究了AB位共摻(Bi-Al,Li-Mo)對Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷的介電性能的影響。發現共摻后,陶瓷更容易從正常鐵電體轉變為弛豫鐵電體,原因是A,B位同時摻雜后,A位,B位及AB位協同作用將增加無序的程度,更容易誘發極性微區形成弛豫現象。