巨介电CaCu 3 Ti 4 O 12 体系的微观结构对介电/压敏性能的影响

发布时间：2021-05-23 04:33

　　Ca Cu3Ti4O12（简称CCTO）是一种典型的巨介电材料,同时又具备电流-电压的非线性特性,被认为是具有重要应用前景的电容介质候选材料。为了对其电性能进行调制并加深对其巨介电起因的理解,本论文以CCTO基陶瓷材料为研究对象,考察了不同的掺杂手段和制备条件对其微观结构以及电性能的影响。一、固相反应法制备了CCTO-x Sn O2（x=0-2 wt%）系列陶瓷样品,以氧化物Sn O2作为第二相对CCTO进行掺杂改性研究。实验发现在选取掺杂量范围内Sn O2掺杂对CCTO晶体结构影响不明显,但少量掺杂（x=0.3-0.6 wt%）能够促进CCTO晶粒长大,并有助于样品介电常数的升高。另外掺杂引起的晶界处电导性变化也是影响介电性能的重要原因,低掺杂引起晶界电阻率减小使漏电流增大,介电损耗增加。二、固相反应法制备了Gd3+/Y3+离子掺杂的CCTO基系列样品,系统研究了不等价离子掺杂对CCTO微观结构与性能的影响。研究发现掺杂量x<0.05范围内两组样品保持良好的CCTO单相结构,离子掺杂引起晶格参数发生变化,对晶粒生长也起到不同程度抑制作用。正电子湮没寿命谱测试结果表明缺陷的尺寸和... 

【文章来源】：郑州轻工业大学河南省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 电介质基础理论
        1.2.1 电介质的极化和介电常数
        1.2.2 电介质的极化机制
        1.2.3 电介质的介电损耗
    1.3 巨介电常数材料CaCu_3Ti_4O_(12)
        1.3.1 巨介电常数材料研究背景
        1.3.2 CaCu_3Ti_4O_(12)晶体结构
        1.3.3 CaCu_3Ti_4O_(12)的巨介电效应/压敏性能及其起源
        1.3.4 CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷的性能调控机理研究
    1.4 本课题的研究内容和意义
第二章 实验材料和方法
    2.1 实验所用试剂和仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 本课题技术路线
    2.3 样品结构与性能检测方法
        2.3.1 晶体结构表征
        2.3.2 微观形貌表征
        2.3.3 正电子寿命谱检测
        2.3.4 介电性能和交流阻抗谱检测
        2.3.5 压敏性能检测
第三章 SnO_2掺杂对CaCu_3Ti_4O_(12)微观结构与介电性能影响
    3.1 引言
    3.2 实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 CaCu_3Ti_4O_(12)-xSnO_2样品的晶体结构
        3.3.2 CaCu_3Ti_4O_(12)-x SnO_2样品的微观形貌
        3.3.3 CaCu_3Ti_4O_(12)-x SnO_2样品的介电性能
    3.4 本章小结
第四章 Gd~(3+)/Y~(3+)离子掺杂对CaCu_3Ti_4O_(12)微结构与性能影响
    4.1 引言
    4.2 实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Gd~(3+)/Y~(3+)离子掺杂CCTO体系的晶体结构
        4.3.2 Gd~(3+)/Y~(3+)离子掺杂CCTO体系的微观形貌
        4.3.3 Gd~(3+)离子掺杂CCTO体系的正电子湮没寿命谱
        4.3.4 Gd~(3+)/Y~(3+)离子掺杂CCTO体系的介电性能
        4.3.5 Gd~(3+)/Y~(3+)离子掺杂CCTO体系的压敏性能
    4.4 本章小结
第五章 成型压力对CaCu_3Ti_4O_(12)微结构与介电/压敏性能影响
    5.1 引言
    5.2 实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 不同成型压力制备CCTO的晶体结构
        5.3.2 不同成型压力制备CCTO的微观形貌
        5.3.3 不同成型压力制备CCTO的介电性能
        5.3.4 不同成型压力制备CCTO的压敏性能
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 硕士期间发表论文目录



本文编号：3202292