稀土元素掺杂对BZT基陶瓷介电性能的影响

摘要

具有ABO3型结构的BaTiO3基及其固溶体陶瓷介质材料是制备多层陶瓷电容器的重要原料。通常采用在BaTiO3体系中引入其他元素的方式，用于改变其微观结构，从而改变其介电性能，达到实际应用的要求。　　采用固相反应法制备Dy2O3、Nd2O3、Y2O3以及CaO掺杂的BaZr0.1Ti0.9O3陶瓷粉体，采用液相包覆法在制得BZT基陶瓷粉体表面包覆Al2O3。根据阿基米德排水法对试样的体积密度进行了测试；采用XRD分析测试烧成后的试样的物相组成以及晶格结构；采用SEM分析观察烧成后的试样的表面及断面形貌。采用电容测量仪测试试样的介电性能。研究所得结果表明：　　随着Dy2O3掺杂量的增加，试样的室温介电常数εr逐渐增加，试样的室温介电损耗tanδ稍有增加之后逐渐减小。随着Nd2O3掺杂量的增加，试样的室温介电常数εr逐渐增加，而在Nd2O3的掺杂量较小时，试样的介电损耗tanδ明显地增大，而后试样的介电损耗tanδ逐渐减小。　　当Y2O3的掺杂量为0.05mol％时，材料的室温介电损耗达到最小值，此时的介电常数在2032～2168之间，当体系中Y2O3的量增加时，试样的介电常数基本保持逐步升高的趋势，当掺杂量较大时，又有一定程度的降低。随着CaO加入量的增加，试样的室温介电常数增加，而试样的介电损耗变化与掺杂量呈现非线性关系，介电常数随温度变化的变化率逐渐减小，且居里峰向低温方向移动。　　随着Al2O3包覆量不断增加，试样的介电常数逐渐降低，而试样的介电损耗逐渐增高，电容变化率△C/C逐渐降低，并且居里峰向低温方向移动。

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引言

第1章 文献综述

1.1 BaTiO3基陶瓷介质材料

1.2 Ba(ZrxTi1-x)O3基陶瓷介质材料

1.3 Ba(ZrxTi1-x)O3基陶瓷介质材料的改性

1.4 Ba(ZrxTi1-x)O3基陶瓷粉体的制备方法

1.5 Ba(ZrxTi1-x)O3基陶瓷介质材料的包覆

1.6 课题的提出

第2章 实验内容与方案

2.1 实验原料和主要仪器

2.2 实验步骤和主要工艺流程

2.3 实验方案

2.4 样品测试方法

第3章 Dy2O3、Nd2O3掺杂BaZr0.1Ti0.9O3介质材料

3.1 Dy2O3掺杂对BaZr0.1Ti0.9O3材料性能的影响

3.2 Nd2O3掺杂对BaZr0.1Ti0.9O3材料性能的影响

3.3 本章小结

第4章 Y2O3、CaO掺杂BaZr0.1Ti0.9O3介质材料

4.1 Y2O3掺杂对BaZr0.1Ti0.9O3材料性能的影响

4.2 CaO的加入对Y2O3掺杂BaZr0.1Ti0.9O3材料介电性能的影响

4.3 本章小结

第5章 Al2O3包覆对Y2O3掺杂BaZr0.1Ti0.9O3材料的改性

5.1 Al2O3包覆对Y2O3掺杂BaZr0.1Ti0.9O3材料性能的影响

5.2 本章小结

结论

参考文献

致谢

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