介电温度稳定性论文_李欣

导读:本文包含了介电温度稳定性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:温度,钛酸钡,稳定性,晶系,陶瓷,性能,结构。

介电温度稳定性论文文献综述

李欣[1](2018)在《BaTiO_3-Ba(Fe_(0.5)Nb_(0.5))O_3基陶瓷宽温介电温度稳定性研究》一文中研究指出随着电子科学技术的持续发展,多层陶瓷电容器(MLCC)在航空航天、军事防御、石油勘探等领域的应用要求也越来越苛刻。例如,在太空中,没有了空气的调节作用,航天飞机、宇宙飞船等太空飞行器,向阳面舱外温度超过100°C,背阳面为零下100°C,这就要求用于太空飞行器上使用的电子元器件在-100°C~100°C范围内具有稳定的性能。同时为了实现可持续发展,适应当前我国对保护环境的要求,电介质陶瓷除了满足无铅的要求外,还需要具有高介电常数、宽温度稳定性和低介电损耗的性能。因此,本文选取了具有高介电常数、耐高温特性且在现代电子工业中得到广泛应用的BaTiO_3陶瓷进行改性,在BaTiO_3-Ba(Fe_(0.5)Nb_(0.5))O_3基体中添加(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3、Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))O_3和Bi(Mg_(0.5)Zr_(0.5))O_3作为改性剂,通过移峰、压峰、产生弛豫等效果来改善陶瓷的介电温度稳定性,系统研究了陶瓷材料的组成、结构与性能之间的内在关系,开发出了具有高介电常数、宽介电温度稳定性和低介电损耗的高性能电介质陶瓷材料,有利于推动多层陶瓷电容器在宽温宽频等复杂环境的应用。由于以BaTiO_3为基体的材料,多数都存在高温段温度稳定性优良,而低温段温度稳定性不足以达到应用标准,首先本文在BaTiO_3中添加不同含量的Ba(Fe_(0.5)Nb_(0.5))O_3,制备出(1-x)BaTiO_3-xBa(Fe_(0.5)Nb_(0.5))O_3(BT-xBFN)系列弛豫型铁电体陶瓷,将居里温度移动到室温以下,重点研究了陶瓷的移峰机理和弛豫特性。结果表明,随着BFN的增加,BT-xBFN陶瓷的四方率逐渐减弱,并且伴随着正常铁电体向弥散铁电体转变,最终转变为弛豫铁电体的过程。其次选取0.9BT-0.1BFN组分作为基体,添加不同含量的(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3,制备(1-x)[0.9BaTiO_3-0.1Ba(Fe_(0.5)Nb_(0.5))O_3]-x(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3(BT-BFN-xBNT)系列弛豫型铁电体陶瓷,研究了该体系陶瓷的微观结构、宽温度范围下的介电性能,同时分析了介电温度稳定性优化的原因,从而获得达到X8R(EIA)标准的陶瓷材料。通过能谱分析和透射电镜证实了陶瓷内部由于元素分布不均匀出现了“核-壳”结构,使得体系内部在较宽的温度范围内在晶粒和晶界处存在两种具有不同极化特性的微区,继而引起成分起伏相变,使陶瓷的介温图谱在-87~150°C范围内变得比较平坦,并且在-58°C和144°C出现两处介电异常峰,这两个介电异常峰随着BNT含量增加向高温方向移动。当0.06 x 0.10时,陶瓷的室温介电常数为1864~2189,介电损耗为0.031~0.137,不仅符合X8R的标准,并且在低温段表现出优异的介电温度稳定性。再次,为了拓宽陶瓷的温度稳定性范围,向0.846BT-0.094BFN-0.06BNT陶瓷中添加不同含量的Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))O_3,制备(1-x)[0.846BaTiO_3-0.094Ba(Fe_(0.5)Nb_(0.5))O_3-0.06(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3]-xBi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))O_3(BT-BFN-BNT-x BMN)系列弛豫型铁电体陶瓷,利用非铁电相的加入降低材料的铁电性,对其进行压峰,获得达到X9R标准的陶瓷材料。研究了陶瓷的相组成、微观结构、宽温度范围下的介电性能,并对其介电温度稳定性的优化原因进行了分析。结果表明陶瓷内部不存在宏观电畴,而是以无明显形态特征的极化纳米微区(PNRs)的形式存在,非铁电相BMN的添加减弱了陶瓷材料的铁电性,起到压峰的作用,使得介温曲线在-55~450°C范围内变得平坦。当频率为1kHz时,BT-BFN-BNT-0.20BMN陶瓷在-55~222°C范围内满足TCC_(25°C)±15%,室温介电常数为617,介电损耗为0.0268。当频率为10 kHz时,0.15 x 0.20陶瓷在-55~450°C范围内满足TCC_(25°C)±15%,室温介电常数为604~648,介电损耗为0.0172~0.0203。BT-BFN-BNT-xBMN陶瓷不仅符合X9R的标准,还具有介电损耗低、使用频率范围广、高温介电温度稳定性优异的优点。接着,为了揭示Bi系氧化物和BFN优化陶瓷宽温稳定性的机理,首先将不同含量的Bi(Mg_(0.5)Zr_(0.5))O_3加入到0.94BaTiO_3-0.06(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3(BT-BNT-xBMZ)中,减弱陶瓷的铁电性,同时起到移峰和压峰的作用,使介温曲线在-30~201°C范围内变得平坦。BT-BNT-xBMZ陶瓷的室温介电常数从2278降低到1073,介电损耗从0.0203降低到0.0137,在-30~201°C范围内,容温变化率符合TCC_(25°C)±15%,低温端不符合XnR(n=7,8,9)要求的-55°C的标准。然后在0.752BaTiO_3-0.048(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3-0.2Bi(Mg_(0.5)Zr_(0.5))O_3中加入BFN。结果表明掺杂元素Fe和Nb在陶瓷内部晶界处分布比较多,极易形成非铁电性的区域。BFN加入陶瓷基体中减弱了陶瓷的铁电性和弛豫特性,将介电常数的峰值压低,介温曲线在-55~200°C范围内变得比较平坦。BT-BNT-BMZ-0.1BFN陶瓷室温介电常数为853,介电损耗为0.0202,符合X9R的标准;BT-BNT-BMZ-0.125BFN陶瓷室温介电常数为712,介电损耗为0.0307,符合X8R的标准。最后,通过对比BT-0.1BFN、BT-BFN-0.06BNT和BT-BFN-BNT-0.2BMN陶瓷的结构和性能,表明陶瓷的相结构从立方相转变为立方相与四方相共存。BT-BFN-0.06BNT陶瓷由于成分不均,在晶粒内部形成一种宏观的核壳电畴结构,在晶粒外围区域以无明显形态特征的PNRs的形式存在,意味着在BT-BFN-0.06BNT陶瓷中存在铁电相与弛豫相共存的现象,使得BT-BFN-0.06BNT陶瓷在宏观性能上表现出明显的铁电性和弛豫性,而BT-BFN-BNT-0.20BMN陶瓷内部不存在具有明显形态特征的铁电相电畴,而是以无明显形态特征的PNRs形式存在,偶极子长程有序排列被破坏,导致陶瓷材料的铁电性减弱,介电常数与介电损耗都减小,使得陶瓷的介温图谱变得平坦宽化,介电温度稳定性得到优化。(本文来源于《陕西科技大学》期刊2018-11-01)

张丽[2](2013)在《钛酸钡基陶瓷材料的介电温度稳定性及向高介电型转化的研究》一文中研究指出伴随着计算机、通讯、消费性电子产品的迅速发展,多层陶瓷电容器(MLCC)的发展也被迅速的推动,钛酸钡是典型的环境友好型介电陶瓷材料,以其特有的铁电、压电及介电性能成为近年来的研究热点。在本项工作中,以铌、钴、铬、铕掺杂钛酸钡(碳酸钡和二氧化钛)材料为研究对象,根据钡或钛空位缺陷补偿机理,通过对钛酸钡进行掺杂,采用传统陶瓷制备工艺,探索铌、钴共掺杂的钙钛矿介电温度稳定型陶瓷材料的合成条件及规律。通过X射线(XRD)计算晶格常数、扫描电镜(SEM)查看晶粒尺寸、介电测试测量陶瓷材料(NC、Cr-BT、BE5T)的介电常数并进一步研究了稀土掺杂对钛酸钡陶瓷材料介电性能的影响。目的是开发满足介电指标‘X5R、X7R、X8R’型钛酸钡介电温度稳定型陶瓷材料(NC、Cr-BT)和高介电陶瓷材料(BE5T)本项工作的创新点:(1)通过Nb和Co对钛酸钡的掺杂以及不同价态的铬对钛酸钡的掺杂,都进一步改善了BaTiO3的介电性能。介电温度曲线平缓,介电损耗降低,介电峰宽化。最终制备出了满足EIA介电性能指标X5R、X7R、X8R型的环境友好型的介电温度稳定型钛酸钡基陶瓷材料。(2)相对于六价Cr03,叁价Cr203在BaTiO3中的应用更能够导致一个温度稳定的X7R指标和低介电损耗(<0.02);Cr离子主要以Cr4+形式和少量以Cr3+存在。增加烧结温度将摧毁核-壳结构。六价Cr03在BaTiO3中的应用不能产生温度稳定的X7R型陶瓷。Cr离子以Cr4+和Cr5+形式存在,Cr5+因价态不匹配不能进入钙钛矿晶格。(3)发现具有立方结构、低介电损耗(<0.03)和高介电Y5V行为(ε'RT=8500)的单相BaTiO3陶瓷(C-BE5T)随着烧结温度的提升,BE5T陶瓷由介电温度稳定型向高介电型转化,相应的介电峰温度随烧结温度显示以-0.46℃/K向低温移动的规律性。C-BE5T显示混合价Eu2+/Eu3+特征,动态平衡(Eu3+Ba+Ti3+Ti→Eu2+Ba+Ti4+Ti)使Eu离子有Eu2+和Eu3+双重特性。在C-BE5T中,一个不对称的拉曼主带2494cm-1和一个弱的尖带1516cm-1是C-BE5T立方性的一个新现象。(4)通过La、Co共掺杂发现有六方相的形成。(注:X5R:与ε'RT(室温介电率)相比,在-55到+85℃范围内,介电率介于±15%之间;X7R:与ε'RT相比,在-55到+125℃范围内,介电率介于±15%之间;X8R:与ε'RT相比,在-55到+150℃范围内,介电率介于±15%之间;Y5V:与ε'RT相比,在-55到+85℃范围内,介电率介于-82%~+22%之间;)(本文来源于《东北师范大学》期刊2013-05-01)

付秀华[3](2013)在《胶原蛋白和牛血清蛋白温度稳定性的太赫兹介电谱研究》一文中研究指出蛋白质的生物功能与其氨基酸残基的空间构象密切相关,而这些构象易于受到环境温度影响发生变化。研究蛋白质在制备、生产、储存和运输过程中的结构变化及失活机制对蛋白质药物的安全使用具有重要价值。目前用于蛋白质结构和功能研究的检测技术主要有色谱法和光谱法等。色谱法检测手段虽明确,但需要繁琐的预处理过程;光谱法如紫外和拉曼等一般只能反映特定基团或芳香族侧链所处环境的结构信息,缺乏直接提供对蛋白质功能起决定作用的分子整体构象和分子间作用信息的能力。研究发现反映蛋白质结构和构象的分子集体结构转动能位于太赫兹波段,太赫兹时域光谱技术测量可得到样品的复介电谱,直接反映与分子结构密切相关的分子偶极极化响应。太赫兹介电谱对分子结构变化非常敏感,分析介电弛豫过程可以了解分子运动的特征时间,获得与分子结构及运动相关的大量信息。本文研究了固体胶原蛋白和牛血清蛋白在低温过程、升温过程及其加热变性前后的太赫兹介电谱;利用生物分子的介电弛豫理论建立介电谱模型,获得蛋白质的介电弛豫时间和活化能,分析了蛋白质的构象变化受温度影响的变化规律。本文的研究工作和创新点主要包括:(1)利用太赫兹时域光谱技术对固体胶原蛋白和牛血清蛋白进行了低温和升温过程中的介电谱测量。低温利用液氮来调节,室温及以上利用电阻丝加热,温度控制范围为90K~390K。另外还分别对自然态和加热处理后结构态的两种固体蛋白质进行了室温下的太赫兹介电谱测量,蛋白质的加热处理温度为110℃。并利用差示扫描量热仪(DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对两种状态下的蛋白质进行了测量。(2)利用介电谱理论建立的一阶Debye模型,拟合固体胶原蛋白和牛血清蛋白在低温和升温过程中测量得到的太赫兹介电谱,获得相应的介电弛豫时间,研究发现介电弛豫时间随着温度的升高逐渐变大,与温度变化引起的固体蛋白质分子内部构象的解折迭过程相对应,得到了蛋白质构象变化受温度影响的渐变过程。弛豫时间随温度变化满足介电性质的温度依存性,符合Arrhenius方程,由此拟合获得胶原蛋白在低温、升温过程中的活化能分别为3.32×10~3J/(K·mol)和5.53×10~3J/(K·mol);牛血清蛋白在低温、升温过程中的活化能分别为1.16×10~3J/(K·mol)和6.52×10~3J/(K·mol)。此能量不仅可以作为衡量蛋白质稳定性强弱的指标,还可以定量地表征固体蛋白质加热变性过程的难易程度。(3)利用一阶Debye模型拟合固体蛋白质在自然态和加热后结构态的室温太赫兹介电谱,获得相应的介电弛豫时间,发现变性后的蛋白质吸收系数和折射均减小,弛豫时间变大。DSC测得加热后蛋白质的变性曲线上没有出现吸热峰,可知蛋白质已发生完全变性,而红外光谱法并不能检测出蛋白质是否发生变性,两种方法的测量结果进一步验证了太赫兹介电谱对蛋白质受温度影响结构和构象变化的敏感响应。(本文来源于《中国计量学院》期刊2013-01-01)

张丽,路大勇,孙秀云[4](2012)在《铌钴共掺杂钛酸钡陶瓷的介电温度稳定性的研究》一文中研究指出采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)、原子力显微镜(AFM)以及介电温谱(DTC)研究BaTiO3-xNb2O5-0.005Co2O3(x=0.02,0.04,0.08)系统中Nb含量变化对陶瓷的结构及介电温度稳定性的影响.结果表明:增加Nb含量将增强介电陶瓷的温度稳定性,但介电常数降低.Nb含量在4%以上时NC陶瓷满足X7R介电指标.(本文来源于《吉林化工学院学报》期刊2012年03期)

吴文彪,周栋义,金灯仁,孟中岩[5](2008)在《多层结构钛酸锶铅薄膜及介电调谐与温度稳定性》一文中研究指出在研究组分、溶胶浓度对钛酸锶铅(PST)薄膜结构、介电、调谐性能等影响的基础上,设计一种以低损耗—高调谐—低损耗组分交替沉积的方法,研制了叁明治多层结构的PST薄膜(PST20-40-20).研究结果表明,这种叁明治多层结构的薄膜表面致密,晶粒均匀,同时具有调谐率高、损耗低等特点,综合性能比单组分要好,其调谐率、优值分别为52和45.在20~100℃范围内调谐率变化幅度小于8%,提高了温度稳定性.(本文来源于《上海大学学报(自然科学版)》期刊2008年05期)

杨祖培,屈绍波,崔斌,高峰,侯育冬[6](2001)在《PMN和PZN基复相陶瓷的制备及其介电温度稳定性的研究》一文中研究指出以 PZN基和 PMN基粉体为起始组元 ,采用两相混合烧结法成功地制备了两相共存的复相陶瓷。介电性能测试结果表明 ,复相陶瓷的室温介电常数为 5 377(1k Hz) ,其介电温谱在 - 15℃~ + 90℃温度范围内相当平坦 ,介电温度稳定性大幅度提高。据键价理论讨论了复相陶瓷的设计和组成控制。并初步探讨了复相陶瓷提高介电温度稳定性的机制。(本文来源于《材料工程》期刊2001年04期)

李海华,冯则坤,何华辉[7](2000)在《Co_2Z型铁氧体材料复介电常数的温度稳定性研究》一文中研究指出采用普通陶瓷工艺制备了Co2Z型六角晶系材料,用网络分析仪测量了样品置于带线结构腔体中的S参数,并且计算出材料复介电常数的频散特性。研究了Co2Z型六角晶系铁氧体材料复介电常数ε*随温度变化的规律,从理论上对复介电常数ε*随温度变化特性进行了分析讨论。(本文来源于《功能材料》期刊2000年06期)

介电温度稳定性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

伴随着计算机、通讯、消费性电子产品的迅速发展,多层陶瓷电容器(MLCC)的发展也被迅速的推动,钛酸钡是典型的环境友好型介电陶瓷材料,以其特有的铁电、压电及介电性能成为近年来的研究热点。在本项工作中,以铌、钴、铬、铕掺杂钛酸钡(碳酸钡和二氧化钛)材料为研究对象,根据钡或钛空位缺陷补偿机理,通过对钛酸钡进行掺杂,采用传统陶瓷制备工艺,探索铌、钴共掺杂的钙钛矿介电温度稳定型陶瓷材料的合成条件及规律。通过X射线(XRD)计算晶格常数、扫描电镜(SEM)查看晶粒尺寸、介电测试测量陶瓷材料(NC、Cr-BT、BE5T)的介电常数并进一步研究了稀土掺杂对钛酸钡陶瓷材料介电性能的影响。目的是开发满足介电指标‘X5R、X7R、X8R’型钛酸钡介电温度稳定型陶瓷材料(NC、Cr-BT)和高介电陶瓷材料(BE5T)本项工作的创新点:(1)通过Nb和Co对钛酸钡的掺杂以及不同价态的铬对钛酸钡的掺杂,都进一步改善了BaTiO3的介电性能。介电温度曲线平缓,介电损耗降低,介电峰宽化。最终制备出了满足EIA介电性能指标X5R、X7R、X8R型的环境友好型的介电温度稳定型钛酸钡基陶瓷材料。(2)相对于六价Cr03,叁价Cr203在BaTiO3中的应用更能够导致一个温度稳定的X7R指标和低介电损耗(<0.02);Cr离子主要以Cr4+形式和少量以Cr3+存在。增加烧结温度将摧毁核-壳结构。六价Cr03在BaTiO3中的应用不能产生温度稳定的X7R型陶瓷。Cr离子以Cr4+和Cr5+形式存在,Cr5+因价态不匹配不能进入钙钛矿晶格。(3)发现具有立方结构、低介电损耗(<0.03)和高介电Y5V行为(ε'RT=8500)的单相BaTiO3陶瓷(C-BE5T)随着烧结温度的提升,BE5T陶瓷由介电温度稳定型向高介电型转化,相应的介电峰温度随烧结温度显示以-0.46℃/K向低温移动的规律性。C-BE5T显示混合价Eu2+/Eu3+特征,动态平衡(Eu3+Ba+Ti3+Ti→Eu2+Ba+Ti4+Ti)使Eu离子有Eu2+和Eu3+双重特性。在C-BE5T中,一个不对称的拉曼主带2494cm-1和一个弱的尖带1516cm-1是C-BE5T立方性的一个新现象。(4)通过La、Co共掺杂发现有六方相的形成。(注:X5R:与ε'RT(室温介电率)相比,在-55到+85℃范围内,介电率介于±15%之间;X7R:与ε'RT相比,在-55到+125℃范围内,介电率介于±15%之间;X8R:与ε'RT相比,在-55到+150℃范围内,介电率介于±15%之间;Y5V:与ε'RT相比,在-55到+85℃范围内,介电率介于-82%~+22%之间;)

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

介电温度稳定性论文参考文献

[1].李欣.BaTiO_3-Ba(Fe_(0.5)Nb_(0.5))O_3基陶瓷宽温介电温度稳定性研究[D].陕西科技大学.2018

[2].张丽.钛酸钡基陶瓷材料的介电温度稳定性及向高介电型转化的研究[D].东北师范大学.2013

[3].付秀华.胶原蛋白和牛血清蛋白温度稳定性的太赫兹介电谱研究[D].中国计量学院.2013

[4].张丽,路大勇,孙秀云.铌钴共掺杂钛酸钡陶瓷的介电温度稳定性的研究[J].吉林化工学院学报.2012

[5].吴文彪,周栋义,金灯仁,孟中岩.多层结构钛酸锶铅薄膜及介电调谐与温度稳定性[J].上海大学学报(自然科学版).2008

[6].杨祖培,屈绍波,崔斌,高峰,侯育冬.PMN和PZN基复相陶瓷的制备及其介电温度稳定性的研究[J].材料工程.2001

[7].李海华,冯则坤,何华辉.Co_2Z型铁氧体材料复介电常数的温度稳定性研究[J].功能材料.2000

论文知识图

钛酸钡粉体经不同温度预烧后的...一15BT-BNT4O陶瓷的(a)介电常数和〔b)介...具有不同异质界面结构BMT/PZT薄膜在...试样的介电常数倒数-温度曲线一8不同烧结条件下陶瓷的介电性能(a)陶...掺镧陶瓷样品的介电温谱

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

介电温度稳定性论文_李欣
下载Doc文档

猜你喜欢