隨著社會科技的迅速發(fā)展,電子行業(yè)對巨介電陶瓷材料的要求越來越高。通過一些研究者的努力許多巨介電陶瓷材料已經被開發(fā)研究。然而,在單一陶瓷材料中同時實現(xiàn)巨介電常數(shù)（>104）、低介電損耗（<0.05）以及頻率穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性好的要求則充滿挑戰(zhàn)。且伴隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出,巨介電陶瓷材料的多功能化研究也逐漸變成熱點。具有鈣鈦礦結構（ABO3）的SrTiO3陶瓷是一種優(yōu)良的介電材料,具有低介電損耗、寬的帶隙、高絕緣電阻率以及良好的結構穩(wěn)定性和介電穩(wěn)定性。且文獻表明SrTiO3陶瓷通過改性處理可以成為巨介電材料或高儲能材料,具有發(fā)展成多種性能兼具的材料的潛質。此外,SrTiO3陶瓷的性能與改性離子和方法關聯(lián)性強,且其巨介電的起源存在爭議。因此本論文以SrTiO3基陶瓷為研究對象,通過設計實驗、摻雜改性、缺陷調控等方式,改善SrTiO3陶瓷的介電性能并分析其影響機理。研究不同缺陷類型、微觀結構與介電性能優(yōu)化的相關關系,為SrTiO3基陶瓷的多功能性研究與理論分析提供實驗支撐,這對電子元器件的發(fā)展具有重要意義。選用傳統(tǒng)固相法和氮氣氣氛燒結制備了 SrTi1-xTaxO3-2wt%Si... 

【文章來源】：陜西科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１陶瓷工藝流程圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｆｏｒ?ｃｅｒａｍｉｃｓ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ??

結構穩(wěn)定性更??佳，且其通過施主摻雜和還原氣氛燒結可以促使巨介電行為的產生，但是巨介電起源爭??議較大。因外，選用Ｔａ離子（Ｂ位施主摻雜離子）摻雜改性ＳｒＴｉ０３，對ＳｒＴｉＫ／Ｔａ．ｒＯＷｉｖ／％??Ｓｉ０２?（ＳＴＴＯ）陶瓷的晶體結構、微觀形貌和介電性能進行了全面的研究。深入討論了??Ｔａ離子的摻雜含量、點缺陷與巨介電行為之間的關系。通過ＸＰＳ等分析，提出了在不??同氣氛下燒結的Ｔａ離子摻雜Ｓｒ１１０３陶瓷的巨介電行為的機理。??３．２結果與討論??３．２．１物相結構分析??圖３－１?（ａ）描述了?１４９０°Ｃ氮氣下燒結３ｈ的ＳＴＴＯ陶瓷樣品的ＸＲＤ圖譜。從圖中??可以清楚地看出，所有ＳＴＴＯ陶瓷樣品都是純相鈣鈦礦晶體結構。雖然Ｓｉ０２作為燒結助??劑添加到陶瓷樣品中，但在ＸＲＤ圖譜中無法觀察到，這主要是因為Ｓｉ０２的添加量較少，??不影響ＳＴＴＯ陶瓷樣品的晶體結構。??（＾）?￣?Ｃｂ）?￣??ｉ?ｉ?ｆ?１?ｆ?ｓ?／＼??ｆ?？?Ｉ?１???Ｉ?－＿＿—１??■Ｓ?Ｉ?，?／?＼?????Ａ?１?Ｉ?ｋ＿?—＾?＾??ＳｒＴｉＯ?ＰＩ）Ｆ＃７４－１２９６??，?Ｉ?［?Ｌ＿??２０?３０?４０?５０?６０?７０?３２．４??２０?（ｄｅｇｒｅｅ）?１０?（ｄｅｇｒｅｅ）??圖３－１?（ａ）在１４９０°Ｃ氮氣氣氛下燒結的ＳＴＴＯ陶瓷樣品的ＸＲＤ圖譜；（ｂ）?（１１０）衍射峰的放大圖??Ｆｉｇ．?３－１?（ａ）?Ｔｈｅ?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ＳＴＴＯ?ｃｅｒａｍｉｃ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｓｉｎｔｅｒｅｄ?ｉｎ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ａｔｍｏｓｐｈｅ

???陜西科技大學碩士學位論文?????半徑比起Ｓｒ離子的離子半徑（１．４４Ａ）更接近Ｔｉ離子（０．６１?Ａ），Ｔａ離子取代了?Ｔｉ離子，??造成晶胞參數(shù)變大Ｆ＂８８：１。這也側面反映了?Ｔａ離子己經成功地進入了?ＳＴ晶體結構且所有??ＳＴＴＯ陶瓷樣品同時保持立方相結構。??３．２．２微觀形貌分析??圖３－２顯示了在１４９０?°Ｃ氮氣中燒結３?ｈ的ＳＴＴＯ陶瓷樣品的ＳＥＭ圖。隨著Ｔａ離子??摻雜量的增加，晶粒尺寸逐漸增大，這可能受到施主摻雜或氮氣氣氛的影響。從圖３－２??（ｆ）中可以發(fā)現(xiàn)，通過阿基米德排水法的試驗，所有ＳＴＴＯ陶瓷樣品都表現(xiàn)出良好的相??對密度（＞?９０％），表明ＳＴＴＯ陶瓷樣品具有合適的燒結工藝。??ｉｌＭｉｉ??ｍｍ??｜?三６０?－?－８０?？??ｈ?．?－Ｓｉ?Ｂ?ｆ４ｉ???Ｍ?■?ｙ＂??０．０００?ＩＭＫＪ２?０．０ＩＫ．?（ＭＭＯ?（ＭＭ４??圖３－２?（ａ－ｅ）在氮氣氣氛下燒結的ＳＴＴＯ陶瓷樣品表面的ＳＥＭ圖；??（ｆ）平均晶粒尺寸和相對密度隨ｊｃ變化圖??Ｆｉｇ．?３－２?（ａ－ｅ）?ＳＥＭ?ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｆｏｒ?ＳＴＴＯ?ｃｅｒａｍｉｃ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｓｉｎｔｅｒｅｄ?ｉｎ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ；??（ｆ）?Ａｖｅｒａｇｅ?ｇｒａｉｎ?ｓｉｚｅｓ?ａｎｄ?ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｄｅｎｓｉｔｙ?ａｓ?ａ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｘ??３．２．３介電性能分析??圖３－３?（ａ）和（ｂ）分別描述了在氮氣氣氛中燒結的ＳＴＴＯ陶瓷樣品的介頻圖譜和??１４??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Luminescent characterization of rare earth Dy3+ ion doped TiO2 prepared by simple chemical co-precipitation method[J]. Mohamed Zikriya,Y.F.Nadaf,P.Vijai Bharathy,C.G.Renuka.  Journal of Rare Earths. 2019(01)

博士論文
[1]CaCu3Ti4O12介電陶瓷的摻雜及其介電性能研究[D]. 李旺.南昌大學 2013

碩士論文
[1]Nb5+/Ta5+離子摻雜對BaTiO3陶瓷結構與介電性能的影響[D]. 趙曉邦.西華大學 2015
[2]Sm摻雜SrTiO3介質陶瓷的介電性能研究[D]. 徐筱璐.武漢理工大學 2014



本文編號：3455602