论文部分内容阅读
本文主要围绕钛酸钡基多层陶瓷电容器(MLCC)瓷料而展开,具体研究MLCC用介质陶瓷材料的制备方法和掺杂改性机理,分别制备出温度特性符合Y5V及X8R标准的高性能瓷料。首先采用溶胶-凝胶法制备钛酸钡基符合Y5V标准的MLCC用介质陶瓷材料。有研究发现,粉体经包覆改性后所制备的陶瓷材料的性能会得到优化,能够充分体现出包覆这种掺杂改性的方法对陶瓷材料性能的优化所体现的意义和价值。当“芯”部粉体材料为单分散球形颗粒时,包覆掺杂改性更容易进行并易于控制。进一步对所制备的单分散球形钛酸钡基粉体材料进行分析表征并推测其可能的形成机理。接着,对钛酸钡基粉体材料进行包覆改性研究,先后对其表面进行Ho2O3, La2O3, MgO及YFe03的包覆改性,并分别对复合粉体及陶瓷的微观形貌和性能进行分析表征。具体研究内容如下:(1)采用溶胶-凝胶法制备得到锆钛酸钡基粉体材料。主要研究稀土Dy (Sm)的加入对Ba(Zr0.1Ti0.9)O3-Zn-Nb陶瓷体系相组成、微观结构以及介电性能的影响规律。BZTZND2陶瓷样品的晶粒尺寸约31μm,其室温介电常数大于20000,介电损耗为0.006,容温变化率符合Y5V标准,且具有驰豫行为(γ=1.43)。BZTZNS4陶瓷样品的室温介电常数为20176,介电损耗为0.011,且容温变化率符合Y5V标准。(2)利用常压水相法制备出单分散球形的Ba(Zr0.1Ti0.9)O3粉体,研究其表面形貌及形成机理。以Ba(Zr0.1Ti0.9)O3为“芯”,H0203为“壳”,设计具有“芯-壳”结构的复合粉体。通过实验条件(预烧温度,烧结温度及包覆物的量)的改变达到控制陶瓷样品的“芯-壳”结构的目的,进一步控制其容温变化率,得到容温变化率符合Y5V标准的细晶陶瓷材料,为制备X8R型温度稳定性细晶陶瓷奠定基础。(3)利用常压水相法制备出单分散球形的BaTiO3,及Ba0.9895Bi0.0070TiO3粉体,研究其表面形貌及形成机理。研究La203包覆对BaTiO3基陶瓷体系相组成、微观结构及介电性能的影响规律。结果表明,BaTiO3@La2O3复合陶瓷的晶粒尺寸约250nm,其室温介电常数为2902,介电损耗为0.00556,温度稳定性符合X8R标准。另外,研究MgO包覆对Ba0.9895Bi0.0070TiO3基陶瓷体系相组成、微观结构及介电性能的影响规律。结果表明,MgO包覆抑制Ba0.9895Bi0.0070TiO3陶瓷晶粒的异常长大(晶粒尺寸约为230nm),提高其室温介电常数(2880),且温度稳定性提高。(4)采用沉淀法制备具有“芯-壳”结构的BaTiO3@YFeO3复合粉体,研究YFeO3包覆对BaTiO3基陶瓷体系相组成、微观结构、介电性能及磁性能的影响规律。BTYF-6陶瓷样品室温介电常数为2319,介电常数为0.016,温度稳定性符合X8R标准;其饱和磁化强度约为2.31emu/g,剩余磁化强度为1.3 emu/g。