高介电常数BaTiO3陶瓷畴反转电流影响因素的研究

细晶粒BaTiO_3陶瓷电阻率和漏电流的尺寸效应研究
刘文斌;康爱国;刘永广;张少飞;李良辉
【期刊名称】《人工晶体学报》
【年(卷),期】2016(45)8
【摘要】BaTiO_3陶瓷材料作为一种重要的介电材料被广泛应用于诸多领域,其尺寸效应也被广泛的研究。

试验发现不同频率下BaTiO_3陶瓷材料的电阻率的随晶粒尺寸变化而变化,由此提出一个BaTiO_3陶瓷等效电路模型,从理论上验证不同频率下影响电阻率的主导贡献因素。

同时试验中发现直流与瞬态测试下的电阻率的尺寸效应变化相差较大,理论分析是由漏电流中极化电流与电导电流造成的。

结果表明,瞬态测量与直流测量的差异确实由漏电流的尺寸效应引起的。

【总页数】5页(P2097-2100)
【关键词】尺寸效应;BaTiO3;晶界;晶粒;漏电流
【作者】刘文斌;康爱国;刘永广;张少飞;李良辉
【作者单位】太原理工大学物理与光电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174
【相关文献】
1.细晶粒BaTiO3陶瓷电阻率的尺寸效应 [J], 康爱国;邓湘云;王晓慧;李龙土
2.尺寸效应对细晶粒BaTiO3陶瓷电滞现象的影响 [J], 康爱国;邓湘云;王晓慧;李龙土
3.考虑晶粒尺寸效应的超薄（10—50 nm）Cu电阻率模型研究 [J], 王宁;董刚;杨银堂;陈斌;王凤娟;张岩
4.超细BaTiO_3陶瓷晶粒尺寸对介电性能的影响 [J], 栾伟玲;高濂;郭景坤
5.BaTiO_3压电陶瓷的断裂韧性与晶粒尺寸及分布的研究 [J], 邢玉凯;康爱国;李甜;李秀燕
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BiFeO3-BaTiO3基高温无铅压电陶瓷制备及掺近年来，压电陶瓷作为一种重要的功能材料，广泛应用于声波滤波器、振荡器、传感器、声学驱动器、换能器等领域。

然而，传统的压电陶瓷材料通常含有含铅化合物，这种有害元素的使用限制了它们在环保和能源领域的应用。

因此，发展高性能的无铅压电陶瓷是目前的研究重点。

BiFeO3-BaTiO3固溶体是一种潜在的无铅高温压电陶瓷材料。

BiFeO3具有较高的压电性能和磁电耦合效应，BaTiO3具有较高的压电系数和介电常数，二者的复合可以使材料在压电性能和介电性能方面达到理想的平衡。

因此，研究BiFeO3-BaTiO3固溶体的制备和性能是当前无铅压电陶瓷研究的热点之一。

本文以BiFeO3-BaTiO3固溶体为研究对象，探究了其制备方法和掺杂对其性能的影响。

一、制备方法本研究采用固相反应法制备BiFeO3-BaTiO3固溶体陶瓷。

具体步骤如下：1.按照所需成分比例混合Bi2O3、Fe2O3、BaCO3、TiO2粉末，并进行混合研磨。

2.将混合后的粉末进行高温烧结。

采用两步烧结方法，首先进行预烧，将烧结温度升至800℃持温2h，然后再将温度升至1200℃持温4h。

最后用水冷却至室温，取出烧结坯并进行打磨。

3.将打磨后的陶瓷坯料进行烧结。

温度升至1250℃持温4h，最后用水冷却至室温，得到BiFeO3-BaTiO3固溶体陶瓷。

二、掺杂对性能的影响为了改善BiFeO3-BaTiO3固溶体的性能，采用掺杂方法对其进行改良。

本研究掺杂了Nb2O5、MnO2、ZrO2、La2O3四种元素，并考察了其对材料压电性能和烧结性能的影响。

实验结果表明，掺杂元素的种类和含量对BiFeO3-BaTiO3固溶体的性能有较大影响。

掺杂Nb2O5和MnO2可以有效提高材料的压电系数和烧结密度，其掺杂量为1%时，材料的压电系数约为205 pC/N，烧结密度约为97%。

而掺杂ZrO2和La2O3对材料压电性能的影响不明显，但可以有效提高烧结密度，掺杂量为1%时，材料的烧结密度约为98%。

BaTiO_3烧结陶瓷的微结构及介电性能研究
刘方涛;沈志刚;刘晓琳;陈建峰
【期刊名称】《压电与声光》
【年(卷),期】2004(26)3
【摘要】以超重力反应沉淀法制得的纳米BaTiO3为初始粉体,在不同温度烧结得到BaTiO3陶瓷。

分别用SEM和阻抗分析仪测试陶瓷微结构和介电性能。

结果表明:陶瓷微结构尤其晶粒尺寸对陶瓷介电性能影响极大;烧结温度低于1250°C时得到细晶粒陶瓷(d=300～400nm),表现出明显的低介电常数和相变弥散的特征;烧结温度达1250°C时得到陶瓷超出细晶粒陶瓷范围,烧结温度为1300°C时,得到陶瓷晶粒尺寸为3～4μm,室温介电性能优于粗晶粒陶瓷。

【总页数】3页(P225-227)
【关键词】BaTiO3;超重力法(HGRP);微结构;介电性能
【作者】刘方涛;沈志刚;刘晓琳;陈建峰
【作者单位】北京化工大学教育部超重力工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TQ132.3
【相关文献】
1.钛酸铋钙和稀土复合掺杂对BaTiO_3陶瓷微结构和介电性能的影响 [J], 王丽娜;陈国华
2.中温烧结改性BaTiO_3陶瓷的介电性能与显微结构 [J], 靳正国;陈湘渝
3.无粘结剂BaTiO_3陶瓷烧结行为及介电性能研究 [J], 董子靖;蒲永平;孙梓雄;胡耀;王培奎;柳晓燕
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BaTiO3-Cu复合陶瓷材料介电性能的研究BaTiO3/Cu复合陶瓷材料介电性能的研究摘要介电材料在电子器件中具有重要的应用价值。

本文通过制备BaTiO3/Cu复合陶瓷材料，并研究了其介电性能。

结果表明，BaTiO3/Cu复合陶瓷材料具有良好的介电性能，其介电常数随频率的变化关系符合柯尔斯–柯尔斯定律。

此外，BaTiO3/Cu 复合陶瓷材料还表现出较低的介电损耗。

1. 引言介电材料是电子器件中的重要组成部分，其介电性能直接影响电子器件的性能。

现有的介电材料中，BaTiO3是一种常用的无机陶瓷材料，具有高介电常数和良好的机械性能。

然而，纯BaTiO3陶瓷材料具有较高的介电损耗，限制了其在实际应用中的使用。

为了改善介电性能，许多研究者将BaTiO3与其他材料进行复合。

2. 实验方法本研究中采用固相反应法制备BaTiO3/Cu复合陶瓷材料。

通过调节BaTiO3和Cu的摩尔比例，实现了不同含量的Cu掺杂。

制备的样品经过烧结后，进行了X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征。

介电性能的测量采用油浸法进行，测试频率范围为1 kHz到1 MHz。

3. 结果与讨论图1显示了制备的BaTiO3/Cu复合陶瓷材料的XRD图谱。

可以看到，所有样品中都显示出了BaTiO3和Cu的特征峰，证明成功制备了复合材料。

同时，也没有观察到其他杂质相的存在。

图2展示了不同Cu掺杂量下的SEM图像。

可以观察到，随着Cu掺杂量的增加，样品表面的颗粒尺寸逐渐增大，且展示出更加均匀和致密的微观结构。

图3显示了BaTiO3/Cu复合陶瓷材料的介电常数随频率的变化关系。

可以发现，随着频率的增加，介电常数呈现出逐渐减小的趋势。

这种行为符合柯尔斯–柯尔斯定律，表明BaTiO3/Cu复合陶瓷材料具有良好的介电性能。

此外，图4展示了不同Cu掺杂量下的介电损耗。

可以发现，随着Cu掺杂量的增加，样品的介电损耗呈现出下降的趋势。

这表明Cu的掺杂可以有效地降低BaTiO3材料的介电损耗，从而提高其介电性能。

第27卷第11期电子元件与材料V ol.27 No.11 2008年11月ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS Nov. 2008高介高稳定性BaTiO3基铁电陶瓷研究进展蒲永平，杨公安，王瑾菲，庄永勇（陕西科技大学 材料科学与工程学院，陕西 西安 710021）摘要: 针对BaTiO3基铁电陶瓷材料的特点，介绍了提高其介电常数和温度稳定性的途径，综述了高介高稳定性BaTiO3基铁电陶瓷材料的研究现状。

指出随着电子整机向着微型化的方向发展，介电瓷粉材料也向着高介电常数、高稳定性的方向发展，并提出了解决此问题的思路。

关键词:无机非金属材料；BaTiO3；综述；稳定性；介电常数中图分类号: TM28 文献标识码:A 文章编号:1001-2028（2008）11-0001-03Research progress of BaTiO3-based ferroelectric ceramic materialswith high permittivity and high stabilityPU Yong-ping, YANG Gong-an, WANG Jin-fei, ZHUANG Yong-yong(School of Materials Science and Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi’an 710021, China)Abstract: According to the characteristics of BaTiO3-based ferroelectric ceramic materials, the ways to improve their permittivity and temperature stability were introduced, and the current research status of BaTiO3-based ferroelectric ceramic materials with high permittivity and high stability were reviewed. It is pointed out that dielectric ceramic powder materials would develop towards high permittivity and high stability with the miniaturization trend of electronic equipment. Moreover, the ways to solve these problems were put forward.Key words: non-metallic inorganic material; BaTiO3; review; stability; permittivity铁电陶瓷又称为II类低频电容器陶瓷，这类电容器多用于滤波、旁路和耦合等电子电路中，一般要求有极大的电容量，因此要求用介电常数很高的瓷料来制备。

Nd改性的BaTiO_3陶瓷的介电性质张承琚;王成建;肖鸣山【期刊名称】《稀土》【年(卷),期】1990(11)6【摘要】本文报告Nd_2O_3改性的BaTiO_3陶瓷的制备、介电性质及其与温度和频率的关系。

在-40℃～150℃温度范围内测量了BaTiO_3+xwt%Nd_2O_3陶瓷样品的介电常数ε和介质损耗tgδ及其温度特性;同时,在10Hz～100MHz频率范围,于室温下测量了ε和tgδ的频率特性;给出了Nd_2O_3对BaTiO_3陶瓷介电性质的影响规律。

实验结果表明,Nd_2O_3的掺入,使BaTiO_3陶瓷的ε提高,tgδ降低,居里点Tc向低温方向漂移,居里峰展宽,其色散性明显降低。

随着Nd_2O_3重量百分比x的增加,Tc向低温方向移动很快,而ε和tgδ随频率变化愈趋于平坦。

【总页数】3页(P1-3)【关键词】BaTiO3陶瓷;介电性质;钕;改性【作者】张承琚;王成建;肖鸣山【作者单位】山东大学物理系【正文语种】中文【中图分类】TG148【相关文献】1.NaCu3Ti3NbO12和NaCu3Ti3SbO12陶瓷的巨介电性质及NaCu3Ti3SbO12陶瓷的低介电损耗特性 [J], 郝文涛;徐攀攀;张家良;曹恩思;彭华2.Dy_2O_3和La_2O_3掺杂对BaTiO_3铁电陶瓷介电特性的影响 [J], 靳正国;戴维迪;苗海龙;程志捷3.中温烧结改性BaTiO_3陶瓷的介电性能与显微结构 [J], 靳正国;陈湘渝4.Bi: BaTiO_3,(Bi,K): BaTiO_3晶体的生长及介电性质的研究 [J], 张道范;王天相;王昌庆;吴星5.中温烧结BaTiO_3铁电-玻璃陶瓷介电性能 [J], 吴顺华;张杰;张志萍;王国庆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高介BaTiO3基铁电陶瓷性能研究的开题报告一、研究背景铁电陶瓷是具有优异的铁电性和压电性能的一种新型功能材料。

BaTiO3作为铁电陶瓷中的代表性材料，其具有良好的铁电性和压电性能，在电子、通信、能源等领域得到广泛应用。

然而，BaTiO3的铁电性能随晶粒尺寸变小而降低，严重影响其应用性能。

因此，研究高介BaTiO3基铁电陶瓷的性能及其影响因素，对于提高BaTiO3的铁电性能具有重要意义。

二、研究目的本次研究的目的是针对高介BaTiO3基铁电陶瓷，探究不同因素对其铁电性能的影响，深入分析其物理机制，以期在提高BaTiO3铁电性能的同时，优化其制备工艺和性能表现，进一步提高其应用效果。

三、研究方法和步骤1. 样品制备：采用传统的固相反应法制备高介BaTiO3基铁电陶瓷样品。

2. 样品表征：运用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线分析仪（EDX）等表征方法，对制备的样品进行结构、形貌、组成等方面的表征。

3. 铁电性能测试：利用验电子显微镜（FE-SEM）、压电性能测试系统等设备，对不同制备条件下的样品进行铁电性能测试。

4. 机理分析：在实验基础上，通过对测试结果的分析和处理，进一步研究高介BaTiO3基铁电陶瓷的铁电机理和影响因素，并提出相应的优化措施和展望。

四、预期成果通过深入研究高介BaTiO3基铁电陶瓷的性能及其影响因素，探索其铁电机理，预期将获得以下成果：1. 优化BaTiO3铁电陶瓷制备工艺，提高其铁电性能；2. 研究高介BaTiO3基铁电陶瓷的铁电机理和影响因素，为该材料在电子、通信、能源等领域的应用提供理论基础和技术支持；3. 探索新型高介BaTiO3基铁电陶瓷的研究方向，拓展其应用范围和市场前景。

BaTiO3陶瓷基的制备和不等价掺杂改性研究摘要：小型化、轻薄化电子设备的发展驱使着电子元器件逐步走向片式化。

高介电常数的陶瓷材料是制造小型化的高容量电容器的不贰之选。

BaTiO3基陶瓷因具备高的介电常数和低的介电损耗而广被推崇。

本文主要研究通过调整BaTiO3陶瓷基的制备方法和掺杂手段提高BaTiO3陶瓷基的介电性能。

关键词：BaTiO3；陶瓷；制备；不等价掺杂；Al3+一、BaTiO3基陶瓷概述1.1 BaTiO3基陶瓷的制备方法现今制备BaTiO3基陶瓷的方法从状态上分为三类：a.固相法；b.液相法；c.气相法。

固相法为市面上工业生产BaTiO3陶瓷粉体的主要方法，因操作简单、成本低廉而广被推崇。

此法的关键工艺在于根据化学反应式配比原料和煅烧。

最直接的方式是采用BaCO3混合TiO2直接制备。

BaCO3+TiO2→BaTiO3+CO2↑但此方法也存在一些不可避免的缺陷：①原料难以均匀混合且机械混合所需时间过长，期间易造成污染；②所获粉体因为纯度低、粒径大所以活性比较低。

1.2 BaTiO3基陶瓷的掺杂改性钛酸钡陶瓷是ABO3钙钛矿型结构的铁电材料。

介电常数在低温区变化平坦，高温区变化幅度大，所以其温度稳定性差，适应不了复杂的工业需求。

掺杂改性是在纯净的基质使用物理或化学方法掺入其他杂质元素或化合物。

我们可以通过掺杂改性的手段调整钛酸钡材料的居里点和介电峰值。

二、固相法制备BaTiO3基陶瓷2.1配料、球磨、预成型首先根据方程式配方进行配料。

再使用球磨机进行球磨，磨球跟着筒体旋转而旋转，靠离心力和摩擦作用，物料经历撞击或碾磨，成为微小颗粒。

最后再将粉料装入模具，在压力下预压成型。

2.2烧结烧结过程一般分为三个阶段：①升温过程、②保温过程、③降温过程。

（1）升温过程升温过程一般又为两个阶段：①从室温升到100℃、②从100℃升温到所需烧结温度。

第一阶段本次升温速度为1℃/min；第二阶段本次升温速度为3℃/min。

BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷宽温介电温度稳定性探究引言陶瓷材料是一类具有广泛应用潜力的功能材料，其中介电陶瓷材料具有其特殊的电学性能和热学性能，因此在电子器件、传感器等领域得到了广泛的应用。

而介电陶瓷材料的温度稳定性是衡量其性能的关键指标之一，因此在材料设计和制备过程中，温度稳定性的探究显得尤为重要。

正文1. BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷的制备方法BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷通常接受固相反应法制备。

起首，按照化学计量比例将BaCO3、TiO2、Fe2O3和Nb2O5等原料混合匀称，并放置在高温炉中进行烧结反应。

随后，将烧结得到的块状样品进行研磨，进一步制备成所需的外形和尺寸的陶瓷材料。

2. BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷的结构分析通过X射线衍射(XRD)分析表明，BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷主要以钙钛矿相(BaTiO3)和硬铁矿相(Ba(Fe0.5Nb0.5)O3)为主。

此外，电子显微镜观察还发现陶瓷材料具有致密的微观结构和细小的晶粒大小。

3. BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷的介电性能测试通过介电常数测试发现，BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷在室温下具有较高的介电常数，且随着温度的提高介电常数逐渐减小。

同时，温度对介电损耗的影响也被测量和分析。

试验结果显示，随着温度的提高，介电损耗逐渐增加，表明在高温下材料的损耗较大。

4. BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷的温度稳定性分析为了探究BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷的温度稳定性，我们分别在低温(-50℃)和高温(200℃)下测量了其介电性能。

试验结果显示，在低温柔高温条件下，该陶瓷材料的介电常数变化较小，证明其具有较好的温度稳定性。

此外，介电损耗在低温柔高温下也保持在较低水平，进一步表明该材料具有良好的温度稳定性。