张程
,
曾桂林
,
郑兴华
,
汤德平
,
肖娟
中国有色金属学报
采用传统固相反应法,将ZnO-B2O3(ZB)与1 100℃预烧的CaCu3Ti4Ol2(CCTO)粉末混合烧结成陶瓷.探讨ZB对CCTO陶瓷显微结构和介电性能的影响,并进一步分析CCTO陶瓷的巨介电机理.结果表明:当添加少量ZB(w≤2%,质量分数)时,形成体心立方BCC类钙钛矿结构的CCTO单相;当w>2%时,生成Zn2TiO4杂相;当ZB的添加量为0.5%和10%时,CCTO陶瓷的介电常数明显增大,介电损耗也较高;而当ZB的添加量为1.0%～5.0%时,介电常数的变化很小,同时具有较低的损耗和良好的温度稳定性.其中,w=2%时CCTO基陶瓷具有优异的介电性能(100kHz),即相对介电常数εr=336,介电损耗tanδ=0.018,介电常数温度系数τs=-1.5×10-5℃-.ZB掺杂CCTO基陶瓷的阻抗谱表明:CCTO陶瓷由半导体化晶界和相对绝缘的晶粒构成,因此,其具有巨介电常数.
关键词:
CaCu3Ti4O12陶瓷
,
ZnO
,
B2O3
,
巨介电常数
,
温度系数
郑兴华
,
张程
,
刘馨
,
汤德平
,
肖娟
中国有色金属学报
针对CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷的巨介电性起源存在较大争议的情况,以少量MnO2取代CCTO中CuO或TiO2、采用固相反应法烧结制备名义成分为CaCu3-xMnxTi4O12(x=0～0.3)和CaCu3Ti4-yMnyO12(v=0～0.1)的陶瓷.通过微结构和电性能的演变讨论CCTO陶瓷的巨介电响应机理.结果表明:加入少量MnO2后,所有陶瓷均为体心立方(BCC)类钙钛矿结构的CCTO单相;但是,CCTO陶瓷显微结构从异常长大的晶粒转变成均匀的细小晶粒;同时,CCTO陶瓷的电阻率从107Ω.cm显著提高到109 Ω·cm;介电常数从104显著下降到102;介电损耗从10-1急剧降低到10-3;CCTO陶瓷的巨介电响应是由半导体化的晶界/亚晶界和相对绝缘的晶粒/亚晶粒组成的内部阻挡层电容器(IBLC)所致.在较低温度下(<1 100℃)烧结获得高介电常数、低损耗和温度稳定的CCTO基陶瓷,找到一种降低CCTO陶瓷介电损耗的有效方法.
关键词:
CaCu3Ti4O12陶瓷
,
巨介电常数
,
内部阻挡层电容器(IBLC)
,
低介电损耗
梁桃华
,
胡永达
,
杨邦朝
,
杨仕清
,
马嵩
,
赖玲庆
功能材料
采用固相反应法制备了不同化学计量比的CaCu_3Ti_4O_(12)(简称CCTO)陶瓷.当Ca、Cu、Ti的原子摩尔比为1.08:3.00:4.44时,获得了相对介电常数在1kHz下高达4×10~5(1kHz)的巨介电CCTO陶瓷,其介电常数比标准化学计量比CCTO陶瓷高约一个数量级.结合XRD、SEM、EDX等分析表征结果,对巨介电常数的物理机理进行了探讨.
关键词:
CCTO
,
非化学计量比
,
巨介电常数
,
机理
黄栋
,
吴颖
,
苗纪远
,
刘志甫
,
李永祥
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160280
(Nb,Al)共掺的BaTiO3陶瓷(BaTi0.98(Nb0.5Al0.5)0.02O3)表现出巨介电现象,介电常数可以达到3×105,介电损耗为0.2.在10-1～107 Hz范围内,观察到三种介电弛豫现象,并分别对其进行了分析.低频段(101～10 Hz)和中频段(103～105 Hz)属于非德拜弛豫,分别是由于Maxwell-Wagner电极界面极化和晶界层电容器效应引起的;相反,高频段(105～107 Hz)属于德拜弛豫,通过阿伦尼乌斯公式的拟合,得到其激活能E=15 meV和频率因子五=7×106 Hz.较小的激活能和频率因子表明其弛豫过程可能来源于复杂缺陷团簇中的电子的局域运动,被称为钉扎电子-缺陷偶极子效应.本研究显示钉扎电子-缺陷偶极子效应可以作为设计新型巨介电钙钛矿材料的依据.
关键词:
(Nb
,
Al)共掺
,
钙钛矿
,
巨介电常数
,
钉扎电子-缺陷偶极子
张建柱
,
赵捷
,
陆翠敏
,
吴玉强
,
马永昌
,
刘庆锁
机械工程材料
采用固相烧结法在空气中经1360℃制备了单相La1．5Sr0．5NiO4-δ陶瓷，将其在2×10^-3Pa的真空度下于800℃退火3h；用阻抗分析仪对真空退火前后其变温交流阻抗谱进行了分析。结果表明：真空退火前的陶瓷在10^2-10^5Hz和100-320K时存在高达10^5的巨介电常数，且与电荷有序有关；退火后介电常数减小到10^4，弥散区域向低频发生大幅移动，其极化以晶界极化为主。
关键词:
巨介电常数
,
陶瓷
,
真空退火
郑兴华
,
肖娟
,
严容
,
黄旭
,
郑可炉
硅酸盐通报
采用固相反应法制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)/Cu陶瓷,Cu改善了CCTO陶瓷的烧结性能.Cu添加较少时,CCTO/Cu陶瓷为CCTO单相;而当Cu添加较多时,CCTO/Cu陶瓷中出现第二相,并且随烧结温度的升高,第二相由CuO变成Cu2O.CCTO/Cu陶瓷存在明显的晶粒异常长大和层状晶界相.但是,当Cu添加量达到3wt%时,层状富铜晶界相大大减少且分布不均匀.CCTO/Cu陶瓷均具有巨介电常数(>104,1 kHz)和较低的损耗(～10-1).CCTO/Cu陶瓷的巨介电常数与其半导体部分密切相关.相对于CCTO陶瓷,CCTO/Cu陶瓷介电常数具有更强的温度依赖性.
关键词:
巨介电常数
,
烧结温度
,
CCTO/Cu陶瓷
