CaCu 3 Ti 4-x Zr x O 12 薄膜压敏及介电性能的研究

发布时间：2022-02-09 20:50

　　采用溶胶-凝胶法成功制备了梯度掺杂CaCu₃Ti_4-xZr_xO₁₂（x=0、0. 05、0. 10、0. 15、0. 20）薄膜。通过X射线衍射及扫描电镜对其相结构及显微组织进行分析;采用压敏电阻直流参数仪和精密阻抗分析仪对其压敏和介电性能进行研究。研究结果表明,Zr梯度掺杂不仅能显著降低CCTO薄膜的晶粒尺寸,而且提高其非线性系数。相比于下梯度掺杂,Zr上梯度掺杂CCTO薄膜综合电性能最好,其中非线性系数为α=8. 3,漏电流I_L=102μA,压敏电压V_T=7. 44 V/mm,介电损耗tanδ=0. 029。上梯度掺杂CCTO有利于电容-压敏双功能器件的开发和应用。 

【文章来源】：电瓷避雷器. 2020,(05)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

梯度掺杂Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜断面示意图

图2为梯度掺杂Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜的XRD图。从图中可以看出无论上梯度还是下梯度掺杂薄膜都得到了CCTO主晶相，但与未掺杂CCTO薄膜相比，梯度掺杂Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜主晶相明显很弱，这可能是由于梯度掺杂使CCTO薄膜的晶粒尺寸变小，进而使得XRD无法彻底的检测到CCTO相[14]。为了更好的了解梯度掺杂对CCTO的影响，进一步探究了组分梯度掺杂Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜的微观形貌和电性能。2.2 SEM结果与分析

图3是梯度掺杂Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜的微观形貌图。从图中可以看出在未掺杂的CCTO薄膜S0表面观察到一些气孔，而梯度掺杂Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜较致密且晶粒尺寸更加小，表明Zr梯度掺杂可以明显降低CCTO薄膜的晶粒尺寸，大大改善薄膜表面的微观形貌，降低孔隙率。对比上下梯度掺杂，发现上梯度掺杂Su的晶粒尺寸明显小于下梯度掺杂Sd的晶粒尺寸，且表面更加致密，说明上梯度薄膜比下梯度薄膜更有利于减少晶粒尺寸。2.3 压敏性能

【参考文献】：
期刊论文
[1]Bi掺杂CaCu3Ti4O12薄膜的制备及压敏性能[J]. 孙春莲,王彬彬.  电镀与精饰. 2018(09)
[2]CaCu3Ti4O12-MgTiO3陶瓷的介电性能与I-V非线性特征[J]. 曹蕾,刘鹏,周剑平,王亚娟,苏丽娜,刘成.  物理学报. 2011(03)



本文编号：3617630