学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高温稳定型（125℃、150℃、190℃）高介BaTiO_3系统陶瓷介质材料研究

作　者: 苏皓
导　师: 吴顺华
学　校: 天津大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: BaTiO3 功能陶瓷 壳-芯结构 高介 X7R X8R 中温烧结
分类号: TQ174.75
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 315次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


论文从分析钛酸钡的晶体结构入手,运用XRD、SEM、EDS等现代微观分析手段,对钛酸钡基的高介X7R介质陶瓷材料、高介X8R介质陶瓷材料和中温烧结X8R介质陶瓷材料的制备进行了研究,讨论了介质陶瓷体系掺杂改性的作用效果和微观机理以及系统组分和工艺条件等对系统介电性能的影响。首先分析了Nb2O5、CoCO3、MgO、CeO2、Sm2O3、MnCO3、玻璃等添加剂以及工艺条件对X7R BaTiO3陶瓷系统的介电性能具有各自的作用和影响,并研究了各种掺杂的微观机理,用实验验证了BaTiO3陶瓷中的壳芯结构。最终获得符合X7R标准的优良高介陶瓷材料,参数如下:烧结温度1240℃,1kHz下ε≥5800,tanδ≤1.5%,-55～125℃范围内介电常数温度变化率-15%<Δε/ε<15%,绝缘电阻率:ρv≥1×1012Ω·cm。之后通过研究在钛酸钡系统中加入Nb2O5和MgO的作用和机理,获得符合X8R标准的介质陶瓷材料,并研究了Ba/Ti比对系统介电性能的影响。进一步对已经获得的X8R介质陶瓷系统掺杂改性,并首次应用PbTiO3、PbO、Pb（Ti,Sn）O3等添加剂改善系统的温度特性。将Pb(Ti0.6,Sn0.4)O3掺杂到X7R BaTiO3介质系统中获得了性能优良的高介X8R陶瓷材料。性能参数为:烧结温度1260℃,介电常数1kHz下ε≥3200,损耗因子tanδ≤1.8%,-55～170℃范围内-15%<Δε/ε<15%。在添加助熔剂Bi2O3之后,系统实现了中温烧结。性能参数为:烧结温度1180℃,介电常数1kHz下ε≥2650,损耗因子tanδ≤1.1%, -55～190℃范围内-15%<Δε/ε<15%。论文还在在无铅环保材料的发展上作了初步探索,对（Na,Bi）TiO3替代Pb(Ti0.6,Sn0.4)O3掺杂的效果作了研究。性能参数为:介电常数ε≥2070,损耗因子tanδ≤2.7%。

全文目录


中文摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章 绪论  7-20
  1.1 信息功能陶瓷材料的发展  7-8
  1.2 多层陶瓷电容器  8-16
    1.2.1 多层陶瓷电容器概述  8-13
    1.2.2 高介多层陶瓷电容器的分类  13-14
    1.2.3 X7R 陶瓷电容器介质材料发展历史  14-16
  1.3 课题的研究内容和目的  16-20
    1.3.1 介电陶瓷研究动态  16-18
    1.3.2 选题内容  18-20
第二章 介质陶瓷材料的试验工艺及测试  20-24
  2.1 介质陶瓷试验工艺过程  20-21
  2.2 测试与分析  21-24
    2.2.1 测试仪器  21-22
    2.2.2 样品的参数测定  22
    2.2.3 瓷料的微观分析  22-24
第三章 BaTiO_3系统的微观结构与改性机理  24-33
  3.1 BaTiO_3微观结构与介电性能  24-27
    3.1.1 BaTiO_3的晶体结构  24-25
    3.1.2 BaTiO_3 晶体的铁电畴结构  25-26
    3.1.3 BaTiO_3 陶瓷的介电性能  26-27
  3.2 钛酸钡陶瓷的改性机理  27-31
    3.2.1 细晶机理  28-29
    3.2.2 相变扩散  29-30
    3.2.3 展宽效应  30-31
    3.2.4 移动效应  31
  3.3 掺杂改性对钛酸钡陶瓷的综合作用  31-33
第四章 掺杂剂对BaTiO_3系统X7R 介质陶瓷的影响  33-64
  4.1 添加剂掺杂改性钛酸钡陶瓷的微观机理  33-35
  4.2 CoCO_3 掺杂对系统介电性能的影响  35-36
  4.3 Nb_2O_5 掺杂对系统介电性能的影响  36-40
    4.3.1 Nb_2O_5掺杂改性的作用机理  36-39
    4.3.2 Nb_2O_5 掺杂对系统介电性能的影响  39-40
  4.4 Nb_2O_5、C0_2O_3 预烧对系统介电性能的影响  40-41
  4.5 MgO 添加剂对钛酸钡系统介电性能的影响  41-43
  4.6 稀土元素Ce 和Sm 对系统介电性能的影响  43-47
    4.6.1 掺杂CeO_2对系统介电性能的影响  43-45
    4.6.2 掺杂Sm_2O_3 对系统介电性能的影响  45-47
  4.7 MnCO_3 对钛酸钡系统介电性能的影响  47-52
  4.8 添加玻璃对系统性能的影响  52-53
  4.9 工艺对系统介电性能的影响  53-62
    4.9.1 BaTiO_3的煅烧对系统介电性能的影响  53-57
    4.9.2 烧结过程对系统介电性能的影响  57-62
  4.10 小结  62-64
第五章 Nb、Mg 改性X8R 钛酸钡系统的介电性能研究  64-75
  5.1 掺杂Nb_2O_5、MgO 对钛酸钡介电性能的影响  64-68
  5.2 Ba/Ti 比对Nb_2O_5、MgO 掺杂钛酸钡介电性能的影响  68-69
  5.3 工艺对Nb_2O_5、MgO 掺杂钛酸钡介电性能的影响  69-74
  5.4 小结  74-75
第六章 PbTiO_3 掺杂对X8R 钛酸钡陶瓷系统介电性能的影响  75-83
  6.1 PbTiO_3 掺杂改性BaTiO_3 陶瓷的微观机理  75-77
  6.2 PbTiO_3 掺杂对X8R BaTiO_3 介质陶瓷性能的影响  77-80
  6.3 PbO 掺杂对X8R BaTiO_3 介质陶瓷性能的影响  80-82
  6.4 小结  82-83
第七章 Pb(Ti,Sn)O_3掺杂钛酸钡陶瓷系统的介电性能研究  83-98
  7.1 Pb(Ti,Sn)O_3 介质陶瓷的介电性能  83-84
  7.2 Pb(Ti,Sn)O_3 掺杂对BaTiO_3 介质陶瓷的影响  84-86
  7.3 Ba/Pb 比对系统介电性能的影响  86-88
  7.4 烧结温度对系统介电性能的影响  88-91
  7.5 Pb(Ti,Sn)O_3 掺杂制备高介X8R BaTiO_3 介质陶瓷系统  91-94
  7.6 中温烧结Bi 掺杂高介X8R 介质陶瓷系统  94-97
  7.7 小结  97-98
第八章 (Na,Bi)TiO_3掺杂钛酸钡陶瓷系统的介电性能研究  98-102
  8.1 (Na,Bi)TiO_3 的介电性能  98-99
  8.2 (Na,Bi)TiO_3 掺杂钛酸钡陶瓷系统的介电性能研究  99-101
  8.3 小结  101-102
第九章 结论  102-105
参考文献  105-111
发表论文和参加科研情况说明  111-113
致谢  113

相似论文

  1. 梯度应变对钛酸钡薄膜介电行为的影响与量子操作的实现,O484.42
  2. 中温烧结X9R陶瓷材料研究,TQ174.1
  3. 低温固态反应法制备纳米BaTiO_3基介电材料及其性能,O614.233
  4. 纳米BaTiO_3及TiO_2的制备,TB383.1
  5. Gd_2O_3高K栅介质薄膜的生长及表征,TN304.054
  6. 电活性生物骨修复复合材料（BT-HA）/PVDF的制备和性能研究,TB33
  7. 硅橡胶基高介电高弹性纳米复合材料的制备及性能研究,TB383.1
  8. 中温烧结钛酸钡基X8R陶瓷研究,TQ174.1
  9. BaTiO_3铁电体辐射效应的分子动力学模拟,TM221
  10. 高介电常数BST微波参数谐振腔法测量,TM931
  11. 基于Ru-RuO_x纳米晶及高K介质的MOS结构存储效应及机理研究,TP333
  12. 低温烧结宽温稳定性MLCC介质材料研究,TQ174.65
  13. 铁酸铋基陶瓷的制备及多铁性研究,TQ174.1
  14. 多省并醌高介电聚合物的合成与性能研究,O631.3
  15. 高温稳定型MLCC陶瓷的制备与研究,TM534
  16. 以PZT为基的介电常数6500压电陶瓷瓷料研发,TM282
  17. 低压氧化物薄膜晶体管的研究,TN321.5
  18. 功能陶瓷精密CMP抛光工艺参数决策优化的研究,TG580.692
  19. 高介电常数CuPc/PU复合材料的制备与性能研究,TB34
  20. 四方相BaTiO_3缺陷性质的第一性原理研究,TM221
  21. 纳米复合物及其掺杂的X7R型钛酸钡基介电陶瓷的制备和表征,TQ174.1

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 陶瓷工业 > 陶瓷制品 > 工业用陶瓷
© 2012 www.xueweilunwen.com