宽温温度稳定型/抗还原型钛酸钡基介质材料的研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yongqiangdd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
片式多层陶瓷电容器(MLCC)作为基础电子元器件,除在智能手机等民用产品中使用外,在航空航天等军用领域均具有普遍的应用。其性能主要受介质材料的上限工作温度影响,因此,本文首先以宽温温度稳定型介质材料为研究目标,借助现代微观测试手段及电学测试方法,探究不同掺杂剂对钛酸钡介质材料中极化过程的影响机制,提高钛酸钡基介质材料的上限工作温度;另外,为满足MLCC的低成本化需求,实现介质材料的抗还原性能成为关键,因此本文又以抗还原型介质材料为研究对象,研究了高电极电势金属离子对缺陷产生的抑制作用,为实现介质材料的抗还原性能提供理论基础。本论文开展的研究工作如下:一、宽温温度稳定型钛酸钡基介质材料针对具有较高上限工作温度的BaTiO3-Na0.5Bi0.5TiO3-Nb2O5(简称为BNN)材料体系烧结温度过高的问题,本文结合介电性能测试与阻抗分析,探究玻璃对BNN体系烧结温度的影响。此外,针对BNN材料体系在应用中需拓宽工作温区的需求,研究不同掺杂剂对极化过程的影响机制,以提高其上限工作温度。首先,为实现BNN体系的中温烧结,通过介电性能对比,分析玻璃对BNN体系的降温效果,确定体系烧结温度;结合漏电流和阻抗测试结果,确定玻璃最佳掺杂含量。当玻璃掺杂含量为4.0 wt%、烧结温度为1140°C时,制备出ε=1750、tanδ<4.00%、?C/C≤±15%(-55°C~200°C)的宽温温度稳定型钛酸钡基介质材料。其次,在实现中温烧结的基础上,采用CoO对其掺杂改性,进一步提高BNN体系上限工作温度。结合XRD及介温曲线测试,分析Co2+离子掺杂B位引起的热离子松弛极化对高温区介电常数的贡献。当掺杂4.25 wt%CoO时,得到ε=1340、tanδ<2.00%、?C/C≤±15%(-55°C~350°C)的宽温温度稳定型钛酸钡基介质材料。二、抗还原型钛酸钡基介质材料针对纯相BaTiO3在还原气氛下烧结时会发生半导化的问题,本文基于电极电势理论,通过阻抗测试及激活能计算,分析高电极电势金属离子对缺陷产生的抑制作用,从而制得抗还原型钛酸钡基介质材料。首先,为实现钛酸钡基介质材料的抗还原烧结,引入Sn4+离子抑制还原气氛下的半导化现象。结合介电性能测试、阻抗测试和电极电势理论,分析Sn4+离子变价过程对电子、氧空位等缺陷的补偿作用。制备得到抗还原型钛酸钡基介质材料:ε=1.2×104、tanδ=1.02%、ρv=4.50×1010Ω·cm。其次,为优化钛酸钡基介质材料在还原气氛下烧结时的绝缘特性与温度稳定性,通过介电性能与电子顺磁共振仪波谱(EPR)测试,研究Mn4+离子变价过程对实现介质材料抗还原烧结和改善温度稳定性的重要作用。通过对比Mn4+离子与Sn4+离子掺杂后介质材料的阻抗测试结果,比较其对电子的吸附能力,确定Mn4+离子更有助于提高介质材料的抗还原特性。制备得到ε=2724、tanδ=0.89%、ρv=1.81×1012Ω·cm、?C/C≤±15%(-25°C~105°C)的钛酸钡基介质材料。
其他文献
太阳紫外辐射在我们生活的环境中一直扮演着重要的角色,适量的紫外辐射对人体有益,然而过量的紫外辐射不但损害人体健康,同时也危害其他动植物。然而仅有少数研究机构的观测
井工煤炭资源开采多采取长壁工作面走向开采且工作面之间留设隔离煤柱,而对于近距离多煤层开采时就会形成近距离、多煤层开采工程条件,并且上覆煤层采空区对下方回采巷道支护稳定造成复杂采动影响。因此,开展近层间距、多煤柱条件下采空区底板巷道的受力破坏特征分析与支护技术研究具有鲜明的工程意义,对类似工程条件的巷道围岩支护控制研究提供研究基础和科学依据。本文以忻州窑煤矿14-2#煤层集中巷为工程背景,通过现场调
陆面是大气重要的下垫面,对气候有十分重要的影响。作为陆面过程在气候模式中的唯一体现,陆面模式的性能对气候模式也尤为重要。干旱区范围广大,不同下垫面陆面过程差异十分
全球定位系统(GPS)能在全球范围内为无限多的海陆空用户提供精确的实时位置、速度和时间信息,其在现代局部战争中表现出的巨大效能,使得对GPS信号的有效干扰已成为当务之急。
从时间与空间的维度来看,乡村都是以城市限定自身。许多研究乡村问题的著作和期刊,既是从城市和工业现实中建立的范畴和语码对乡村文化进行分析阐释,又是为着城市与工业社会
全球气候日趋转暖从上世纪七十年代初露端倪。社会公众、科学界和各国政府已经开始着重思考全球环境问题。顺应世界气候变化,中国的气候也呈现转暖趋势。根据IPCC的报告可以
随着能源危机和环境污染问题日益严重,以分布式光伏发电为代表的新能源发电技术得到广泛关注。在提高供电可靠性、保护环境的同时,配电网中电力电子器件使用规模不断增大,开关频率不断升高,电网呈现宽频域、超高次的新型谐波特性,给电网电能质量带来不小的挑战。尤其是以往超高次谐波引起的电能质量问题并不突出,未能引起足够的重视,国内相关的研究也处于起步阶段。因此研究分布式光伏并网谐波特性具有重要意义。本文主要研究
一种以嵌入银行信用的应收账款集合作为基础资产的证券化产品较好地满足了中小企业的应收账款融资需求,受到了市场的广泛认可。但是,对于以不同方式嵌入银行信用的应收账款是
随着电网的发展,对最优潮流研究的要求也不断提高。为了更好地帮助电力系统提高安全性能、增强经济效益以及提供优质的电能,需要不断改进最优潮流算法,解决当前复杂电网优化
书写幼儿学期评语是幼儿园教育评价工作中的主要方式之一,同时也是幼儿教师专业水平和实践能力的重要组成部分。它不但可以体现出教师教学和幼儿在园学习与发展过程中存在的问题,而且还能发映出幼儿学期评语书写者所持有的儿童观、教育观以及评价观,对幼儿和教师都有着教学中其他环节无法替代的重要意义。但从理论和实践层面上来看,幼儿学期评语的研究与探索未能得到重视。理论成果不多,实践积累的一些零碎经验也是由在职幼儿教