烧结法制备钛酸钡体系玻璃陶瓷及性能研究

发布时间：2021-11-12 05:18

　　近年来,随着科学技术发展与工程需求的加快,小型化成为电容器发展的主要趋势之一,因此对介电材料也提出了更高的要求,玻璃陶瓷作为一种新型介电材料能够同时具备高介电常数和高击穿强度的优点,作为电容器介质展现出良好的应用前景。本文采用烧结法成功制备了钛酸钡体系BaO-TiO2-A1203-SiO2（BT）玻璃陶瓷,并在该体系成分中通过添加不同种类氧化物对玻璃陶瓷进行改性研究,随后通过添加低熔点玻璃,进一步改善玻璃陶瓷的致密性和击穿性能,以期获得优异的综合介电性能。首先研究了玻璃陶瓷主成分中加入相同摩尔百分比的Gd203、Y203、Zr02、ZnO、Ni203对其介电性能的影响。在各自最佳烧结条件下,未检测到有新相生成,不同组分玻璃陶瓷均只生成钙钛矿结构的BaTi03相和少量Ba2TiSi207相,有效提高了样品的致密度,改善了样品的耐压强度。但不同氧化物的加入对样品介电性能产生了不同程度的影响,其中添加Ni203后居里峰向室温方向发生偏移,极大提高了样品的介电常数,实验结果表明Ni203是一种理想的添加成分。随后研究了Ni203添加量对BTN（BT/Ni203）玻璃陶瓷微观结构和介电性能的影响... 

【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

陶瓷电容器结构图

为３？７?ｎｍ。要根据系统中的物相组成和晶体性质来决定核化过程中的成核温度，而??升温速率则主要由实验中的烧结过程来决定。玻璃陶瓷有两种热处理制度：（１）阶梯温??度制度；（２）等温温度制度（如图１．２所示），根据不同的玻璃陶瓷的特点，通常选用不??同的热处理制度。热处理过程直接决定了玻璃陶瓷的结构，因此热处理是玻璃陶瓷生??产技术的关键［２９］。热处理过程主要分两步进行，（１）将温度提高到晶核形成温度，（２）??将退火后的玻璃在此温度下保温：待大量稳定的晶核在玻璃中出现后，将温度升高至??晶体长大温度并保温一段时间，玻璃转变为玻璃陶瓷，此时的玻璃陶瓷晶粒尺寸为微??米甚至纳米级［３（）］。??时间?时间??⑷梯温度机制（Ａ：核化温度：Ｂ：晶化温度）；（ｂ＞等温温度机制??图１．３热处理温度制度??１．３．２玻璃陶瓷制备方法??玻璃陶瓷材料制备方法主要有整体析晶法、烧结法、ｓｏｌ－ｇｅｌ（溶胶凝胶法）等。现??对制备方法进行如下介绍：??１．３．２．１整体析晶法??最早制备玻璃陶瓷采用整体析晶法，也叫熔融法，延用到今天，整体析晶法仍然??５??

?Ｂ粒饫大?玻璃Ｉｔ）賫??图１．２玻璃陶瓷形核生长??玻璃陶瓷在热处理（即可控结晶）进程中，经过生成晶核、晶体长大的过程，最终??转化成不同于原始玻璃的玻璃陶瓷［２８］。一般把系统的粘度当作标准，来确定玻璃陶瓷??的成核温度，当粘度为ｌ〇ＩＱ？１０＂?Ｐａ＿ｓ时开始形核，在此时的温度下保温，晶核大小??为３？７?ｎｍ。要根据系统中的物相组成和晶体性质来决定核化过程中的成核温度，而??升温速率则主要由实验中的烧结过程来决定。玻璃陶瓷有两种热处理制度：（１）阶梯温??度制度；（２）等温温度制度（如图１．２所示），根据不同的玻璃陶瓷的特点，通常选用不??同的热处理制度。热处理过程直接决定了玻璃陶瓷的结构，因此热处理是玻璃陶瓷生??产技术的关键［２９］。热处理过程主要分两步进行，（１）将温度提高到晶核形成温度，（２）??将退火后的玻璃在此温度下保温：待大量稳定的晶核在玻璃中出现后


本文编号：3490246