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片式多层陶瓷电容器是一种重要的电子元器件,在工农业、国防、科学研究及日常生活等方面都有广泛的应用。为了适应片式MLCC的发展,各国大力研究开发用于制造这种电容器的陶瓷材料。钛酸钡铁电陶瓷是MLCC的主流材料,改善并提高其性能的一个重要手段就是通过引进各种添加成分来改进现有的材料体系,以实现材料的组成和微观结构的变化。本文研究了锆钛酸钡(BZTO)、CaO掺杂锆钛酸钡(BCZTO)和MgO掺杂锆钛酸钡(BMZTO)试样的介电性能随保温时间和掺杂量的变化规律,结合扫描电镜图片分析了其微观结构变化;利用Moldy软件模拟了不同掺杂情况下BaTiO3中氧扩散系数的变化。通过实验及模拟得出的结论如下:(1)将BaCO3、、TiO2混合,在1300℃烧结成为BZTO,随着ZrO2掺杂量的增加,其衍射峰向小角度方向移动,居里温度降低;相同ZrO2掺杂量的BZTO的介电常数随保温时间的延长而逐渐增大;介电损耗都在0.25以下,且随着温度的升高,相同ZrO2掺杂量的BZTO的介电损耗逐渐增大;保温时间的延长和ZrO2掺杂量的增加,有利于BZTO晶粒的生长。(2)CaO的掺杂使得BZTO的居里温度稍有升高;BCZTO的介电常数随CaO掺杂量的增加而降低,相同CaO掺杂量的BCZTO的介电常数随保温时间的延长增大;介电损耗都在0.15以下,随着温度的升高,相同CaO掺杂量的BCZTO的介电损耗逐渐增大;保温时间的延长和CaO掺杂量的增加,有利于BCZTO晶粒的生长。(3)MgO的掺杂使得BZTO的居里温度稍有降低;BMZTO的介电常数随MgO掺杂量的增加而降低,相同MgO掺杂量的BMZTO的介电常数随随保温时间的延长增大;介电损耗都在0.25以下且随着温度的升高,相同MgO掺杂量的BMZTO的介电损耗逐渐增大;保温时间的延长和MgO掺杂量的增加,有利于BMZTO晶粒的生长。(4)模拟结果显示,Ca2+、Mg2+等二价阳离子掺杂BaTiO3的掺杂量应控制在20%以下;Zr4+、Ce4+、Sn4+等四价阳离子掺杂BaTiO3的掺杂量越小越好;Y3+、Dy4+等稀土元素掺杂BaTiO3时,取代A位的Ba2+离子的稀土离子数量一定时,掺杂物的掺杂量越小越好,而当取代B位的Ti4+的稀土离子数量一定时,掺杂物的掺杂量越大越好。