铌酸锶钡陶瓷的制备与介电性能的研究

论文摘要

本课题主要在一个较宽的组成范围（X=0.3～0.9）内研究铌酸锶钡陶瓷的固相合成工艺,确定达到最佳性能的条件,探索制备工艺﹑微观结构和介电性能之间的关系,讨论该体系材料的弛豫特性和相变特征,为这一钨青铜结构无铅压电陶瓷的广泛应用提供必要的研究基础。试验中采用传统的固相合成法,合成了钨青铜结构陶瓷(Sr1-xBax)Nb2O6（简写为SBN,X=0.3～0.9）。本文系统介绍了电子功能陶瓷的制备工艺流程,结合对SBN陶瓷的微观结构的SEM分析,探讨了预烧温度、烧结温度以及Ba含量对陶瓷介电性能的影响,分析了SBN陶瓷介电常数﹑温度特性﹑损耗的频率特性等性能。铌酸锶钡是典型的弛豫型铁电体,随着Ba含量的提高,介电常数峰值对应的温度逐渐向高温方向移动。SBN陶瓷在高于居里温度的温区的介电响应很好的符合了居里—外斯定律。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 铁电陶瓷材料的历史与发展
• 1.1.1 铁电陶瓷材料的历史
• 1.1.2 铁电陶瓷材料的发展
• 1.1.3 铁电陶瓷材料的应用
• 1.2 铁电陶瓷材料的基本概念和主要性能参数
• 1.3 铌酸锶钡材料概述
• 1.3.1 钨青铜结构
• 1.3.2 铌酸锶钡晶体的性质及应用
• 1.3.3 铌酸锶钡陶瓷及研究进展
• 1.4 本课题的研究内容和研究意义
• 第二章 试验工艺与测试技术
• 2.1 SBN 陶瓷材料的基本制备工艺
• 2.2 原料的选择
• 2.3 球磨工艺
• 2.4 预烧和烧结工艺
• 2.5 粉体成型
• 2.6 表面金属化
• 2.7 材料性能测试
• 2.7.1 样品介电性能测试
• 2.7.2 微观形貌分析
• 第三章 铌酸锶钡陶瓷的介电性能
• 3.1 Ba 含量对铌酸锶钡介电性能的影响
• 3.1.1 Ba 含量对铌酸锶钡材料介电性能温度特性的影响
• 3.1.2 Ba 含量对铌酸锶钡陶瓷损耗的影响
• 3.1.3 铌酸锶钡陶瓷介电性能的频率表征
• 3.1.4 铌酸锶钡陶瓷的绝缘电阻率
• 3.2 微观形貌分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 合成条件对铌酸锶钡陶瓷的介电性能影响的研究
• 4.1 预烧温度对于铌酸锶钡陶瓷性能的影响
• 4.1.1 预烧温度对密度的影响
• 4.1.2 预烧温度对介电性能及温度特性的影响
• 4.1.3 微观形貌分析
• 4.2 烧结温度对于铌酸锶钡陶瓷性能的影响
• 4.2.1 烧结温度对密度的影响
• 4.2.2 烧结温度对介电性能的影响
• 4.2.3 微观形貌分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 铌酸锶钡陶瓷的介电弛豫特性
• 5.1 弛豫铁电体与弛豫型铁电陶瓷
• 5.2 弛豫铁电体的特征
• 5.3 铌酸锶钡铁电陶瓷的弥散相变现象
• 5.4 铌酸锶钡陶瓷的居里－外斯行为与机理分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 本文总结及结果展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢