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低温烧结BaTiO_3基X8R陶瓷研究

作　者: 李艺峰
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 低温烧结 介电性能 X8R
分类号: TQ174.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 134次
引　用: 2次
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内容摘要


BaTiO3陶瓷是ABO3型化合物,具有典型的钙钛矿型结构,是最重要的铁电材料之一。由于BaTiO3陶瓷具有优异的介电性能和良好的温度稳定性,以它为基的X7R、X8R多层陶瓷电容器已广泛应用于移动通讯、汽车电子系统中。本论文以BaTiO3陶瓷为基础,重点研究了添加剂在低温烧结过程中的作用,以及对烧结特性、介电性能的影响。在系统中掺入添加剂Li2CO3和BaF2,烧结过程中能够与BaTiO3反应生成低温活性液相,有效地降低陶瓷的烧结温度和烧结时间,实现BaTiO3陶瓷的低温快速烧结。低价的Li+取代BaTiO3晶格中Ti4+的位置,产生了晶格空位,也能够促进烧结的固相传质过程,从而缩短烧结时间。低温烧结的BaTiO3基陶瓷,能够抑制晶粒的异常长大,形成细晶效应,提高了陶瓷的介电性能。适量BaF2的引入,改变了BaTiO3的化学计量Ba/Ti比,形成富Ba相Ba2TiO4,极大地改善了BaTiO3基陶瓷的低温烧结性能。选择合适的添加剂含量,并综合考虑陶瓷的性能指标,制备出了低温烧结的BaTiO3基X8R陶瓷,性能参数如下:烧结温度:850℃介电常数:ε≥2000损耗因子:tgδ≤1.5%TC特性:Δε/ε≤±15% （-55℃～155℃）绝缘电阻率:ρv≥1×1011Ω·cm

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-15
  1.1 表面组装技术  7-10
    1.1.1 SMT 发展概述  7-8
    1.1.2 SMT 基本组成  8-9
    1.1.3 SMT 的特点  9-10
  1.2 多层陶瓷电容器  10-13
    1.2.1 MLC 简介  10-12
    1.2.2 高介MLC  12-13
  1.3 选题内容和依据  13-15
第二章 BaTiO_3基陶瓷的微观结构及改性机理  15-25
  2.1 BaTiO_3 的微观结构与介电特性  15-19
    2.1.1 BaTiO_3的晶体结构与自发极化  15-16
    2.1.2 BaTiO_3的电畴结构  16-18
    2.1.3 BaTiO_3的介电特性  18-19
  2.2 BaTiO_3 系统陶瓷的改性机理  19-25
    2.2.1 细晶陶瓷高介高稳定理论  19-20
    2.2.2 居里区与相变扩散  20-22
    2.2.3 居里峰的展宽效应  22-23
    2.2.4 居里峰的移动效应  23-25
第三章 实验样品的制备与测试  25-30
  3.1 陶瓷制备工艺  25-26
    3.1.1 工艺流程  25-26
    3.1.2 固相反应法  26
  3.2 陶瓷瓷料的性能参数及其测试  26-30
    3.2.1 主要性能参数  26-28
    3.2.2 实验及测试分析仪器  28-30
第四章 低温烧结的理论分析  30-37
  4.1 低温烧结简介  30-31
  4.2 BaTiO_3 系统陶瓷的低温烧结机理  31-34
    4.2.1 低温烧结中的活性液相  31-33
    4.2.2 化学计量比对BaTiO_3 系统陶瓷的影响  33-34
  4.3 Li_2CO_3 作为助烧剂的初步研究  34-37
第五章 BaTiO_3基X8R 陶瓷低温烧结系统研究  37-47
  5.1 实验系统的确定  37-38
  5.2 Li_2CO_3对BaTiO_3 基陶瓷介电性能的影响  38-40
  5.3 BaF_2对BaTiO_3 基陶瓷介电性能的影响  40-43
  5.4 BaTiO_3 基陶瓷的低温烧结分析  43-47
第六章 工艺条件对BaTiO_3系统介电性能的影响  47-53
  6.1 预烧熔块对系统介电性能的影响  47-49
  6.2 保温时间对系统介电性能的影响  49-50
  6.3 烧结温度对系统介电性能的影响  50-53
第七章 结论  53-54
参考文献  54-58
发表论文和参加科研情况说明  58-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 陶瓷工业 > 基础理论
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