Ba1-xSrxTiO3基陶瓷介電性能的研究

Ba1-xSrxTiO3基陶瓷介電性能的研究

摘要：

Ba1-xSrxTiO3（縮寫B(tài)ST）陶瓷因其較高的介電常數(shù)和可調(diào)諧性而引起了廣泛的關(guān)注。本研究旨在研究Ba1-xSrxTiO3陶瓷的介電性能，通過(guò)分析材料的組成以及燒結(jié)條件對(duì)陶瓷的影響，以期提高其介電性能。

1.引言

固體介質(zhì)材料是電子器件和電力設(shè)備中至關(guān)重要的組成部分，提高材料的介電性能對(duì)于電器行業(yè)具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。Ba1-xSrxTiO3陶瓷作為一種典型的鐵電材料，具有較高的介電常數(shù)和可調(diào)諧性，成為研究的熱點(diǎn)之一。

2.Ba1-xSrxTiO3陶瓷的制備方法

2.1原料選擇

選擇高純度的BaCO3、SrCO3和TiO2作為原料，通過(guò)下料、混合和高溫煅燒得到均勻的粉末混合物。

2.2成型方法

采用壓制成型方法制備陶瓷樣品。將粉末混合物加入到模具中，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)膲毫蜁r(shí)間壓制成型，得到所需的陶瓷坯體。

2.3燒結(jié)條件

調(diào)整燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間，通過(guò)燒結(jié)過(guò)程中晶粒生長(zhǎng)和致密化來(lái)改善陶瓷的結(jié)構(gòu)和性能。

3.Ba1-xSrxTiO3陶瓷的表征

通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）和介電測(cè)試等方法對(duì)制備的Ba1-xSrxTiO3陶瓷進(jìn)行表征。

3.1微觀結(jié)構(gòu)表征

SEM觀察結(jié)果顯示，燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間對(duì)陶瓷的晶粒生長(zhǎng)和致密化有著重要影響。隨著燒結(jié)溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，陶瓷的晶粒尺寸逐漸增大，晶界得到明顯改善，致密度逐漸提高。

3.2結(jié)晶相分析

XRD分析結(jié)果顯示，制備的Ba1-xSrxTiO3陶瓷呈現(xiàn)出純相結(jié)構(gòu)。隨著Sr含量的增加，陶瓷的晶格常數(shù)略有增大，晶粒尺寸增大。

3.3介電性能測(cè)試

采用LCR測(cè)量?jī)x測(cè)量陶瓷的介電常數(shù)和介電損耗。結(jié)果顯示，隨著Sr含量的增加，陶瓷的介電常數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，可達(dá)到數(shù)百甚至上千，而介電損耗則略微下降。

4.結(jié)論

通過(guò)研究Ba1-xSrxTiO3陶瓷的制備方法和表征結(jié)果，我們得出以下結(jié)論：

1)選擇高純度的原料可以得到較好的陶瓷材料。

2)適當(dāng)?shù)募庸すに嚭蜔Y(jié)條件可以改善陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)和晶粒尺寸。

3)隨著Sr含量的增加，陶瓷的介電常數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，可調(diào)諧性增強(qiáng)。

本研究為BST陶瓷的制備和表征提供了參考，并為其在電子器件和電力設(shè)備中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。然而，還需要進(jìn)一步的研究來(lái)深入了解BST陶瓷的物理性質(zhì)和調(diào)控機(jī)制，以滿足不同領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿男枨缶C上所述，本研究通過(guò)對(duì)Ba1-xSrxTiO3陶瓷的制備方法和表征結(jié)果進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間對(duì)陶瓷的晶粒生長(zhǎng)和致密化有著重要影響。隨著燒結(jié)溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，陶瓷的晶粒尺寸逐漸增大，晶界得到明顯改善，致密度逐漸提高。XRD分析結(jié)果顯示，制備的Ba1-xSrxTiO3陶瓷呈現(xiàn)出純相結(jié)構(gòu)，隨著Sr含量的增加，陶瓷的晶格常數(shù)略有增大，晶粒尺寸增大。采用LCR測(cè)量?jī)x測(cè)量陶瓷的介電常數(shù)和介電損耗，結(jié)果顯示，隨著Sr含量的增加，陶瓷的介電常數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，可達(dá)到數(shù)百甚至上千，而介電損耗則略微下降。本研究為BST陶瓷的制備和表征提供了參考，并為其在電