巨介電CaCu 3 Ti 4 O 12 體系的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)介電/壓敏性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-05-23 04:33
Ca Cu3Ti4O12(簡(jiǎn)稱(chēng)CCTO)是一種典型的巨介電材料,同時(shí)又具備電流-電壓的非線(xiàn)性特性,被認(rèn)為是具有重要應(yīng)用前景的電容介質(zhì)候選材料。為了對(duì)其電性能進(jìn)行調(diào)制并加深對(duì)其巨介電起因的理解,本論文以CCTO基陶瓷材料為研究對(duì)象,考察了不同的摻雜手段和制備條件對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)以及電性能的影響。一、固相反應(yīng)法制備了CCTO-x Sn O2(x=0-2 wt%)系列陶瓷樣品,以氧化物Sn O2作為第二相對(duì)CCTO進(jìn)行摻雜改性研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在選取摻雜量范圍內(nèi)Sn O2摻雜對(duì)CCTO晶體結(jié)構(gòu)影響不明顯,但少量摻雜(x=0.3-0.6 wt%)能夠促進(jìn)CCTO晶粒長(zhǎng)大,并有助于樣品介電常數(shù)的升高。另外摻雜引起的晶界處電導(dǎo)性變化也是影響介電性能的重要原因,低摻雜引起晶界電阻率減小使漏電流增大,介電損耗增加。二、固相反應(yīng)法制備了Gd3+/Y3+離子摻雜的CCTO基系列樣品,系統(tǒng)研究了不等價(jià)離子摻雜對(duì)CCTO微觀結(jié)構(gòu)與性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)摻雜量x<0.05范圍內(nèi)兩組樣品保持良好的CCTO單相結(jié)構(gòu),離子摻雜引起晶格參數(shù)發(fā)生變化,對(duì)晶粒生長(zhǎng)也起到不同程度抑制作用。正電子湮沒(méi)壽命譜測(cè)試結(jié)果表明缺陷的尺寸和...
【文章來(lái)源】:鄭州輕工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 電介質(zhì)基礎(chǔ)理論
1.2.1 電介質(zhì)的極化和介電常數(shù)
1.2.2 電介質(zhì)的極化機(jī)制
1.2.3 電介質(zhì)的介電損耗
1.3 巨介電常數(shù)材料CaCu_3Ti_4O_(12)
1.3.1 巨介電常數(shù)材料研究背景
1.3.2 CaCu_3Ti_4O_(12)晶體結(jié)構(gòu)
1.3.3 CaCu_3Ti_4O_(12)的巨介電效應(yīng)/壓敏性能及其起源
1.3.4 CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷的性能調(diào)控機(jī)理研究
1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)所用試劑和儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 本課題技術(shù)路線(xiàn)
2.3 樣品結(jié)構(gòu)與性能檢測(cè)方法
2.3.1 晶體結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 微觀形貌表征
2.3.3 正電子壽命譜檢測(cè)
2.3.4 介電性能和交流阻抗譜檢測(cè)
2.3.5 壓敏性能檢測(cè)
第三章 SnO_2摻雜對(duì)CaCu_3Ti_4O_(12)微觀結(jié)構(gòu)與介電性能影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 CaCu_3Ti_4O_(12)-xSnO_2樣品的晶體結(jié)構(gòu)
3.3.2 CaCu_3Ti_4O_(12)-x SnO_2樣品的微觀形貌
3.3.3 CaCu_3Ti_4O_(12)-x SnO_2樣品的介電性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 Gd~(3+)/Y~(3+)離子摻雜對(duì)CaCu_3Ti_4O_(12)微結(jié)構(gòu)與性能影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Gd~(3+)/Y~(3+)離子摻雜CCTO體系的晶體結(jié)構(gòu)
4.3.2 Gd~(3+)/Y~(3+)離子摻雜CCTO體系的微觀形貌
4.3.3 Gd~(3+)離子摻雜CCTO體系的正電子湮沒(méi)壽命譜
4.3.4 Gd~(3+)/Y~(3+)離子摻雜CCTO體系的介電性能
4.3.5 Gd~(3+)/Y~(3+)離子摻雜CCTO體系的壓敏性能
4.4 本章小結(jié)
第五章 成型壓力對(duì)CaCu_3Ti_4O_(12)微結(jié)構(gòu)與介電/壓敏性能影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 不同成型壓力制備CCTO的晶體結(jié)構(gòu)
5.3.2 不同成型壓力制備CCTO的微觀形貌
5.3.3 不同成型壓力制備CCTO的介電性能
5.3.4 不同成型壓力制備CCTO的壓敏性能
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 碩士期間發(fā)表論文目錄
本文編號(hào):3202292
【文章來(lái)源】:鄭州輕工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 電介質(zhì)基礎(chǔ)理論
1.2.1 電介質(zhì)的極化和介電常數(shù)
1.2.2 電介質(zhì)的極化機(jī)制
1.2.3 電介質(zhì)的介電損耗
1.3 巨介電常數(shù)材料CaCu_3Ti_4O_(12)
1.3.1 巨介電常數(shù)材料研究背景
1.3.2 CaCu_3Ti_4O_(12)晶體結(jié)構(gòu)
1.3.3 CaCu_3Ti_4O_(12)的巨介電效應(yīng)/壓敏性能及其起源
1.3.4 CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷的性能調(diào)控機(jī)理研究
1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)所用試劑和儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 本課題技術(shù)路線(xiàn)
2.3 樣品結(jié)構(gòu)與性能檢測(cè)方法
2.3.1 晶體結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 微觀形貌表征
2.3.3 正電子壽命譜檢測(cè)
2.3.4 介電性能和交流阻抗譜檢測(cè)
2.3.5 壓敏性能檢測(cè)
第三章 SnO_2摻雜對(duì)CaCu_3Ti_4O_(12)微觀結(jié)構(gòu)與介電性能影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 CaCu_3Ti_4O_(12)-xSnO_2樣品的晶體結(jié)構(gòu)
3.3.2 CaCu_3Ti_4O_(12)-x SnO_2樣品的微觀形貌
3.3.3 CaCu_3Ti_4O_(12)-x SnO_2樣品的介電性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 Gd~(3+)/Y~(3+)離子摻雜對(duì)CaCu_3Ti_4O_(12)微結(jié)構(gòu)與性能影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Gd~(3+)/Y~(3+)離子摻雜CCTO體系的晶體結(jié)構(gòu)
4.3.2 Gd~(3+)/Y~(3+)離子摻雜CCTO體系的微觀形貌
4.3.3 Gd~(3+)離子摻雜CCTO體系的正電子湮沒(méi)壽命譜
4.3.4 Gd~(3+)/Y~(3+)離子摻雜CCTO體系的介電性能
4.3.5 Gd~(3+)/Y~(3+)離子摻雜CCTO體系的壓敏性能
4.4 本章小結(jié)
第五章 成型壓力對(duì)CaCu_3Ti_4O_(12)微結(jié)構(gòu)與介電/壓敏性能影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 不同成型壓力制備CCTO的晶體結(jié)構(gòu)
5.3.2 不同成型壓力制備CCTO的微觀形貌
5.3.3 不同成型壓力制備CCTO的介電性能
5.3.4 不同成型壓力制備CCTO的壓敏性能
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 碩士期間發(fā)表論文目錄
本文編號(hào):3202292
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