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
杨雁
,
李盛涛
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00835
为了降低CaCu3Ti4O12陶瓷的介电损耗,保持高介电常数,采用共沉淀法制备CaCu3Ti4O12陶瓷.研究了前驱粉料的热分解过程、煅烧后粉料的物相结构、陶瓷的显微结构和介电性能,并考察了Ca、Cu混合溶液pH值对CaCu3Ti4O12陶瓷性能的影响.结果表明:当Ca、Cu混合溶液pH值为5.1时,制备的CaCu3Ti4O12陶瓷介电损耗最低,而且能保持高介电常数.在室温下,频率为1kHz时,介电常数为1.4×104,介电损耗为0.037.通过对陶瓷性能对比,发现共沉淀反应中各元素的沉淀比例,陶瓷的微观结构和介电性能均受该pH值的影响.因此,Ca、Cu混合溶液的pH值对降低CaCu3Ti4O12陶瓷介电损耗、保持高介电常数影响很大.
关键词:
CaCu3Ti4O12陶瓷
,
共沉淀
,
pH值
,
介电损耗
杨雁
,
李盛涛
,
李晓
,
吴高林
,
王谦
,
鲍明晖
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.12012
研究了固相反应法及共沉淀法制备的CaCu3Ti4O12陶瓷深陷阱松弛特性.测试了CaCu3Ti4O12陶瓷在频率为0.1～107 Hz,温度为-100～100℃的范围内的介电频谱及温谱.通过对不同温度下介电频谱的分析,研究了双Schottky势垒结构中深陷阱松弛特性.研究表明:在交流小信号作用下,由于Schottky势垒中深陷阱与Fermi能级的上下关系发生变化,引起深陷阱电子发射和俘获即电子松弛过程,在介电频谱中表现为松弛峰;并且由介电谱的分析结果可得深陷阱能级等微观参数.比较不同试样的深陷阱参数可知:在CaCu3Ti4O12陶瓷中,在导带以下约0.52和0.12 eV的能级处存在由本征缺陷产生的深陷阱.介电温谱与频谱的分析类似,二者可以互为补充.
关键词:
CaCu3Ti4O12陶瓷
,
介电频谱
,
松弛特性
,
Schottky势垒
赵学童
,
任路路
,
廖瑞金
,
李建英
,
王飞鹏
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150184
采用固相法合成了CaCu3Ti4O12陶瓷,研究了氧化气氛热处理对其显微结构和介电性能的影响.结果表明,氧化气氛热处理后,CaCu3Ti4O12陶瓷的介电常数略微下降,介电损耗角正切值得到有效抑制,降至0.03～0.04.在183～273 K温度范围内,CaCu3Ti4O12陶瓷总的介电损耗可以分解成低频电导损耗和高频的两个弛豫损耗峰,氧化气氛热处理后低频电导损耗的贡献下降较为明显.对CaCu3Ti4Oi2陶瓷的晶粒、晶界进行阻抗分析,发现在393 K时晶界电阻值从1.8×104Ω增大到8.6×104 Ω.伏安特性(J-E)结果表明氧化气氛热处理使CaCu3Ti4O12陶瓷的击穿场强和非线性系数分别从226V/mm、3.52上升到397 V/mm、4.51,晶界势垒高度从0.56 eV增大到0.63 eV.
关键词:
CaCu3Ti4O12陶瓷
,
氧化气氛
,
介电性能
杨雁
,
李盛涛
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00835
为了降低CaCu3Ti4O12陶瓷的介电损耗, 保持高介电常数, 采用共沉淀法制备CaCu3Ti4O12陶瓷. 研究了前驱粉料的热分解过程、煅烧后粉料的物相结构、陶瓷的显微结构和介电性能, 并考察了Ca、Cu混合溶液pH值对CaCu3Ti4O12陶瓷性能的影响. 结果表明: 当Ca、Cu混合溶液pH值为5.1时, 制备的CaCu3Ti4O12陶瓷介电损耗最低, 而且能保持高介电常数. 在室温下, 频率为1kHz时, 介电常数为1.4×104, 介电损耗为0.037. 通过对陶瓷性能对比, 发现共沉淀反应中各元素的沉淀比例, 陶瓷的微观结构和介电性能均受该pH值的影响. 因此, Ca、Cu混合溶液的pH值对降低CaCu3Ti4O12陶瓷介电损耗、保持高介电常数影响很大.
关键词:
CaCu3Ti4O12陶瓷
,
coprecipitation
,
pH value
,
dielectric loss
