xBA-(1-x)BT基陶瓷的制备及改性研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着电子行业的发展,多层陶瓷片式电容器(mlcc)拥有了巨大的市场空间,由于其体积小、内部电感低、绝缘电阻高及漏电流小、介质损耗低 、价廉等优点成为电子行业中不可或缺的一部分。与此同时市场对 mlcc 在宽工作温度范围,环保等特性也提出了更高的要求,选择合适的陶瓷体系提高相关性能是研究的重点。

近年来,钛酸钡(batio3)以其优异的绝缘性,铁电性,以及环境友好的优势被应用于mlcc。bialo3被认为是一种有潜力的无铅铁电体,居里温度高达(tc)为800k,其在batio3中的溶解度极限为10mol%左右。基于相关研究结果,证实了bi3 和al3 的共掺使得xbialo3-(1-x)batio3 [xba-(1-x)bt]体系出现由正常铁电体向弛豫铁电体转化的行为。同时,随着bialo3含量增加,介电峰变得更为平坦,材料的容温稳定性得以改善,但低温端稳定性仍存在不足。此外,研究表明氧化物掺杂(如la2o3,sm2o3,nb2o5等)可以进一步提升的bt基陶瓷的介温稳定性。因此,选择合适掺杂剂是进一步提升xba-(1-x)bt基陶瓷温度稳定性的关键。

材料除具备较好介温稳定性外,还需具备一定的耐压强度,以适应更为严苛的使用环境。有研究表明采用玻璃添加剂后,随着玻璃浓度的增加,陶瓷平均晶粒尺寸明显减小,介电常数降低,介电击穿强度增加。随着晶粒尺寸的减小,击穿强度的增加与机械失效机理具有一致关系。根据阻抗数据拟合计算得到晶粒与晶界的弛豫激活能,发现玻璃的添加可缓解晶界处电荷聚集状况,从而提升材料电击穿性能。

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2. 研究的基本内容与方案


2.1 基本内容

利用固相法制备0.09bialo3-0.91batio3陶瓷,测定其介电性能,利用掺杂改性方法,改善介温稳定性,确定最佳掺杂量;再利用共沉淀法制备硼-铝-硅(bas)系玻璃,探讨玻璃添加物对掺杂改性后0.09bialo3-0.91batio3陶瓷耐压性能的影响机理。

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3. 研究计划与安排



第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,确定方案,完成开题报告;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 曲远方.功能陶瓷的物理性能[m].北京:化学工业出版社,2006.

[2] 曲远方.功能陶瓷及应用(第二版)[m].北京:化学工业出版社,2014.

[3] mengyingliu, hua hao, yichao zhen, ting wang, dongdong zhou, hanxing liu,minghe cao,zhonghua yao.temperature stability of dielectricproperties for xbialo3-(1-x)batio3 ceramics[j],journalof the european ceramic society,2015,35(8):2303-2311.

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