Ba_xCa_1-_xTi_yZr_1-_yO_3基介电陶瓷材料的合成与改性研究

【摘要】本论文对BaxCa1-xTiyZr1-yO3(简写BCZT)为基的介质材料进行了研究，对钛酸钡基铁电陶瓷作了简单概述，考察了预烧温度对BCZT基料微观结构和性能的影响，并详细考察了固相掺杂和化学包覆Al2O3两种方法改性对BCZT的微观形貌和性能的影响。取得如下成果：（1）随着预烧温度的提高，瓷粉的立方性逐渐增强，而过高的预烧温度会使瓷粉具有明显的成瓷现象。提高预烧温度会使BaxCa1-xZryTi1-yO3晶格内的原子相互作用加剧，提高了其激活能。（2）适当的Al2O3掺杂可以使居里温度向低温方向移动，并可以提高BCZT瓷粉料的绝缘电阻，其中最大绝缘电阻为：空气气氛中6.7E+11·cm，还原气氛中1.88E+12·cm，均比未掺杂材料提高了20-30倍。适当的Al2O3掺杂还可以提高BCZT瓷粉料的击穿场强，其中最大击穿场强为：空气气氛中5.2KV/mm，还原气氛中7.3KV/mm。（3）随着Al2O3包覆水平的逐渐提高，空气气氛烧结及还原气氛烧结的陶瓷片表面的晶粒尺寸都是先减小，说明少量掺杂Al2O3会抑制BCTZ晶粒的生长；随着掺杂量的提高，降低了材料的烧成温度，因此晶粒尺寸又逐渐增大。适量的Al2O3掺杂可以提高BCZT瓷粉料的击穿场强，其最大击穿场强：空气气氛中12.8KV/mm，还原气氛中8.6KV/mm，均比未包覆样品的击穿场强提高了近1倍。
【作者】王玥平；
【导师】彭志坚；王晓慧；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），材料科学与工程，2014，硕士
【关键词】BCZT；预烧温度；介电性能；击穿电压；Al2O3；

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