Bi掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的研究.pdfVIP

维普资讯 Bi掺杂Bao．6Sro．4TiO3陶瓷的研究 王 厚 山 (山东工业职业学院冶金学 院 山东 淄博 256414) 摘 要 本文采用传统的陶瓷工艺合成了Ba。6Sr。4Ti0。陶瓷，研究了Bi掺杂对材料参数 e、tan6 和 E的影响，并探讨 了相关的掺杂改性机理 。结果表 明：适量的Bi能够改善陶瓷的介电性能．同时 细化陶瓷的晶粒尺寸。 关健词 陶瓷，Ban6Srn4Ti0。，掺杂，介电性能 1 前 言 式计算介电常数 ￡。 14．4Cd 。 一 0 一 — — — _ 一 钛酸锶钡 (BST)系列电子陶瓷是最近几十年发展起 D 来的新型功能陶瓷。由于该材料具有铁电、压电、高介电 式 中： 常数和正温度系数效应等优异的电学性能 ．成为了制造 C—— 电容量，pF 高介电陶瓷的主要原材料。而通过添加 MgO、ZnO、Bi：0。等 d——样品厚度，am 掺杂物 ，可以改善BST陶瓷的性能。据报道 [1]．掺杂一定量 样 品直径 ．am 的Bi203可以使钛酸锶钡烧结温度降低 100~200~C。本实 采用 cJ2672型耐压测试仪测量陶瓷样品的直流击穿 验根据有关文献 2[卅的研究成果 ，通过掺杂Bi：O。，系统研 电压。由于本实验的样品均为厚度均匀的圆片．因此 ．可 究 了Bi。0。的加人量对BST介质陶瓷的影响。 直接按下式计算陶瓷片的直流击穿强度。 E=V／h 式 中： 、 2实 验 V——陶瓷片的击穿电压 H—— 陶瓷片的厚度 2．1配方组成 采用传统的陶瓷粉体制备工艺制得了含掺杂的BST 陶瓷，不同配方Bi4Ti30：的添加量如表 1所示。 3结果与讨论 2．2性能测试 采用 YY2814数字电桥测量仪测量出样品在室温 、 3．1Bi4Ti3012掺杂对陶瓷介电性能的影响 lkHz频率下的介质损耗 (tan6)和电容值。并按照以下公 采用分析纯的Bi203和 Ti02以Bi4TJ-3012的配 比混合 研磨混匀 ．混合料放在刚玉坩埚 内在 1050℃下保温 表 1 不同配方 的Bi4Ti。0 添加量 120min，固相反应合成铋层化合物。合成的钛酸铋XRD谱 图如图 1所示．从图中可以看 出．所制得的粉体为纯钛酸 铋，无杂相生成。 从图2、图3可以看出：随着Bi4Ti。0：含量的增加 ，陶