CaCu 3 Ti 4 O 12 介电陶瓷击穿场强的研究进展

发布时间：2021-03-23 05:24

　　CaCu₃Ti₄O₁₂（CCTO）新型介电陶瓷以其高介电常数和高频率稳定性等优异性能,在高介电材料研究领域和高介电电容器领域成为关注的热点。然而,目前由于其击穿场强较小,限制了其应用范围。本文综述了最近几年国内外CCTO陶瓷击穿场强的研究进展。首先介绍了常用的CCTO陶瓷制备工艺,其次详细归纳了制备工艺和元素掺杂对其击穿场强的影响,最后总结了CCTO陶瓷击穿场强提高的规律与原因,并将其精炼为3种击穿机理。 

【文章来源】：绝缘材料. 2020,53(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

CCTO陶瓷的晶体结构图

溶胶凝胶法通常采用硝酸盐和钛酸四丁酯为原料，在搅拌条件下由溶液经溶胶、凝胶而固化，再经热处理得到CCTO粉体，具体工艺流程如图2所示[17]。该方法制备出的粉体活性较好，粒径分布均匀，化学计量比准确，可以精确控制样品的成分及形貌，因此主要用于制备纳米级粉体。与固相反应法相比，溶胶凝胶法具有烧结温度较低、反应时间较短等显著优势[18-19]。1.3 共沉淀法

有研究者还从新颖的角度提出其他合理解释。MAO Pu等[36]使用不同比例的微米级和纳米级粉体烧结CCTO陶瓷，发现微米级与纳米级粉体质量之比为3∶7时，CCTO陶瓷的击穿场强最高，达到4.466 17 k V/cm（电流密度为10 m A/cm2的电场强度），根据SEM图像分析，提出CCTO陶瓷击穿路径的示意图如图3所示，并认为在击穿过程中，对于晶粒尺寸较小且极不均匀的CCTO陶瓷，击穿路径需要经过数量更多的晶界，在此过程，可能消耗更多的能量，从而导致更大的击穿场强。根据表1数据，得到经过不同元素掺杂后，CCTO陶瓷的介电常数与击穿场强变化趋势如图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]CaCu3Ti4O12（CCTO）陶瓷的研究进展[J]. 王行行,蔡会武.  应用化工. 2018(09)
[2]巨介电常数陶瓷CaCu3Ti4O12的研究进展[J]. 宋江,成鹏飞,王秋萍,余花娃,李盛涛,李建英.  材料导报. 2016(19)
[3]粉体合成方法对CaCu3Ti4O12陶瓷介电性能的影响[J]. 高璐,李建英,贾然,侯林林,武康宁,李盛涛.  西安交通大学学报. 2016(04)

博士论文
[1]钛酸钡基陶瓷的压电物性与钛酸铜钙陶瓷的高介电物性[D]. 郑鹏.山东大学 2010
[2]CaCu3Ti4O12基陶瓷的制备、结构与介电性能研究[D]. 余洪滔.武汉理工大学 2008

硕士论文
[1]高性能ZnO、CCTO和ZnO/CCTO复合薄膜的制备和性能研究[D]. 骆云.江苏大学 2016
[2]多孔CCTO陶瓷的制备及性能研究[D]. 杨小炳.福州大学 2013
[3]溶胶—凝胶法制备ACu3Ti4O12(A=Ca，Na0.5Bi0.5)粉体及其陶瓷的电性能研究[D]. 李艳艳.陕西师范大学 2013
[4]溶胶—凝胶法制备巨介电常数材料CaCu3Ti4O12及其性能研究[D]. 杨昌辉.浙江大学 2006



本文编号：3095221