温度稳定型高介电材料的制备与性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:yyw2dy2001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着微电子工业和技术的快速发展,电子元器件的小型化及高集成度要求功能陶瓷材料具有高的介电常数和小的温度变化率。目前,最常见的高介电常数陶瓷材料是铁电体,但这类材料在相变温度附近的介电常数变化大,温度稳定性差,限制了其应用。此外,目前大多数应用于电容器的陶瓷材料为PbTiO3-基陶瓷材料。因为氧化铅有毒且高温下易挥发,在生产、制备、使用及废弃处理中都会对环境造成极大的污染,不利于人类社会的可持续发展。所以,探索开发可应用的温度稳定型无铅高介电材料是亟待解决的问题。通常,通过掺杂其他的化学元素改善和提高铁电材料的介电常数温度稳定性。相对于正常的铁电体材料,弛豫铁电体材料的介电峰相对较为弥散,温度稳定性较好。另外,将两种或两种以上的单组分陶瓷材料复合,也能够制得可应用于不同领域的高介电常数和较小的温度变化率的材料。因此,开展对高介电常数和较小的温度变化率的功能陶瓷材料的制备与性能研究,具有非常重要的实际应用前景。同时,高介电常数材料的介电性能及其弛豫机制的研究是材料科学与凝聚态物理学的交叉点,对其研究具有极其重要的理论意义。本研究采用掺杂改性的思想,通过传统的固相烧结法制备了无铅铌酸钾钠基和钛酸钡基陶瓷体系:(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSr2NaNb5O15(KNN-SNN)、(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xBa2NaNb5O15(KNN-BNN)、(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-x Sr0.53Ba0.47Nb2O6(KNN-SBN)以及(1-x)BaTiO3-xBi(Zn1/2Zr1/2)O3(BT-BZZ)。通过对陶瓷体系性能的系统研究表明:KNN-SNN、KNN-BNN和BT-BZZ陶瓷体系随着掺杂物含量的增加,逐渐从正常的铁电体向弛豫铁电体转变;在一定的温度范围内,三个体系都具有较大的介电常数,较低的介电损耗和较小的介电常数温度变化率。当x=0.1时,KNN-SNN陶瓷样品在37-180℃的温度范围内,具有较高的介电常数(>1200)和较低的介电损耗(<4%)以及介电常数的温度变化率(Δε/ε37℃)在±15%以内。当x=0.075时,KNN-BNN陶瓷样品在200℃到450℃的范围内,1MHz频率下,具有较大的介电常数(1000-1500)和较低介电损耗(<3%)且介电常数随着温度的变化率(Δε/ε200℃)在±15%以内。当x=0.07时,BT-BZZ陶瓷样品在27200℃的温度范围内具有较大的介电常数(>2000)和较低的介电损耗(≤4%),且介电常数随着温度的变化率(Δε/ε27℃)在15%以内;当x=0.1,BT-BZZ陶瓷样品在100300℃温度范围内,具有较稳定的介电常数(>1000)和较低的介电损耗(≤5%),且介电常数随着温度的变化率(Δε/ε100℃)在±15%以内。通过掺杂改性,提高了三个体系的介电常数温度稳定性,且具有较高的介电常数。此外,通过掺杂SBN,KNN-SBN陶瓷体系的压电性能得到了提高。
其他文献
经济的快速发展,人们对建筑的抗震能力越来越关注,本文对建筑结构的抗震设计进行分析,以供后期建筑实际应用中能有理论指导。 With the rapid economic development, people
为探究校园体育运动意外伤害的纠纷解决法律途径,文章采用文献研究、案例分析等研究方法,通过比较校园体育运动相对于其他运动的特殊性,从归责原则角度将校园体育运动人身伤
21世纪是我国社会高速发展与急速变革的时期,面对这种高节奏的转变与外来精神文化的纷至沓来,我国公民的精神世界变得杂乱无章,价值取向多元化,主流价值观日渐丧失其权威性与旗帜
收入分配问题是关系国家和人民群众的切身利益的重大而现实的政治、经济和社会问题之一,也是世界各国政府部门和研究机构一直关注和研究的重点领域之一,在当前我们国家全面落实
汉语是一种缺乏形态变化的语言,在汉语中,有一种集词法与句法于一体的特殊语言现象,其词内语素可离可合,如“出差——出了一个月差”“跳舞——跳跳舞”“过节——节过完了”
2018年3月23日,作为全国第二批新高考改革的试点省份之一,山东省人民政府办公厅印发了《山东省深化高等学校考试招生综合试点方案》(鲁政办发[2018]11号)。《山东省深化高等学校考试招生综合试点方案》规定,自2020年起,考生的高校招生录取总成绩由3门统一高考科目(语文、数学、外语)成绩和自主选择的3门普通高中学业水平等级考试科目成绩组成。学生可根据自身兴趣、志向、优势和高等学校招生要求在思想
黑龙江省农业气象资源是农业生产和学科研究顺利进行的重要资源因素,是对农业稳产增收有直接影响的因素之一,做好我省农业气象服务,是当前为农服务的重要内容。但当前气象资
随着数控机床的飞速发展,功能复合化成为了当今机床的一大发展方向,其中镗铣加工中心是国内外的研究热点之一。在机床的研发过程中,虚拟样机技术以其先进的研发模式、低成本短周
随着世界经济不可逆转的全球化和无边界化,全球性的竞争日益激烈,企业与供应商和经销商之间已经不再是过去那种简单的买卖关系,而是形成了能够实现利益共享的供应链伙伴关系
随着桥梁跨径的不断增大,桥梁结构质量越来越轻、结构刚度越来越小、结构阻尼越来越低,从而导致了对风致作用的敏感性越来越大。近年来风洞试验和研究成果表明,大跨径缆索承重桥