【摘要】：電容器是電子設(shè)備中大量使用的主要元件之一,無(wú)論是在工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科學(xué)研究,還是在日常生活中,都有著廣泛的應(yīng)用。例如,低介電容器、云母電容器、電解電容器和陶瓷電容器等。陶瓷電容器不僅可以耐高溫、耐腐蝕,而且有較高的介電常數(shù)。介質(zhì)陶瓷具有高功率密度,長(zhǎng)壽命和低成本等優(yōu)點(diǎn)。因此,其可能會(huì)用于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、醫(yī)療器械、移動(dòng)電源,電子設(shè)備以及電子武器系統(tǒng)。鉛基PbZrO_3與無(wú)鉛BaTiO_3基陶瓷材料具有較高的介電性能和容易被修飾改性的特點(diǎn),而被廣泛研究。本論文通過(guò)對(duì)兩種體系進(jìn)行摻雜和復(fù)合改性,制備出高穩(wěn)定性低損耗的陶瓷材料。針對(duì)現(xiàn)代工業(yè)科技對(duì)陶瓷材料穩(wěn)定性的要求,論文采用共沉淀法與濕固相法制備出優(yōu)異性能的陶瓷材料。通過(guò)共沉淀法合成了Pb_(0.89)La_(0.02)Sr_(0.06){[Zr_(0.7)Sn_(0.25)Ti_(0.05)]_(1-x)Nb_x}O_3(x=0.03、0.04、0.05、0.06)陶瓷粉體,討論了Nb的摻雜量對(duì)相結(jié)構(gòu)和介電性能的影響。隨著Nb含量的增加,陶瓷的介電常數(shù)得到改善,介電損耗稍有所降低,其溫度穩(wěn)定性也隨之增加。當(dāng)x=0.06時(shí),其介電常數(shù)峰值為318。在-55-200℃之間的溫度范圍內(nèi),容溫變化率為-11.63%到6.68%。介電損耗低于0.01。結(jié)果表明,Nb摻雜是調(diào)節(jié)Pb_(0.89)La_(0.02)Sr_(0.06){[Zr_(0.7)Sn_(0.25)Ti_(0.05)]_(1-x)Nb_x}O_3(PLSZSTN)電介質(zhì)陶瓷的溫度穩(wěn)定性和介電損耗的有效方法。在上一組份基礎(chǔ)之上,為了進(jìn)一步提升介電常數(shù),采用共沉淀法成功地制備了具有Pb_(0.89)La_(0.02)Sr_(0.06){[Zr_(0.7)Sn_(0.25)Ti_(0.05)]_(0.94)Nb_(0.06)}O_3+x mol%MnO_2(PLSZSTNM)組成的陶瓷,(其中x=0、0.1、0.2、0.3)。討論了MnO_2添加量對(duì)相結(jié)構(gòu)、形貌、溫度穩(wěn)定性和介電性能的影響。隨著MnO_2含量增加,介電常數(shù)先升高后降低,容溫變化率曲線變平坦穩(wěn)定性增強(qiáng)。當(dāng)x=0.2時(shí),陶瓷的介電常數(shù)為577.5,在-55-120℃下的容量溫度系數(shù)分別為-14.9%到8.3%。介電損耗小于0.016,明顯優(yōu)于其他組成。利用稀土元素可顯著改善BaTiO_3介電性能的特點(diǎn),在之前實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇Sr和Sn作為定量摻雜元素與Mg共同摻雜BaTiO_3,討論了多元素共摻對(duì)Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-BaTiO_3(NBT-BT)性能的影響。通過(guò)濕固相反應(yīng)方法成功地制備了xNa_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-(1-x)Ba_(0.65)Sr_(0.3)Mg_(0.05)Sn_(0.1)Ti_(0.9)O_3(NBT-BMSST)的寬溫度穩(wěn)定性陶瓷電容器材料。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了NBT摻雜量的變化對(duì)致密度、介電常數(shù)、相結(jié)構(gòu)、形貌和溫度穩(wěn)定性影響。隨著NBT摻雜量增加,介電常數(shù)增大,介電損耗增大,溫度穩(wěn)定性加強(qiáng)。當(dāng)NBT/BMSST比例為0.4/0.6時(shí),復(fù)合陶瓷材料的介電損耗低于0.11,介電常數(shù)約為1720。電容器的容溫變化率在-55℃至200℃之間的變化率為-12.24%到4.79%,滿足EIA X9R標(biāo)準(zhǔn)的要求。
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ174.1;TM53
【圖文】：

直流電場(chǎng)下的AFEs介電常數(shù)Fig.1-1DCelectric-fielddependenceofdielectricconstantofAFEs.

圖 1-2AFEs 的晶格結(jié)構(gòu)Fig.1-2 Diagram of perovskite lattice structure of AFEs基反鐵電材料具有 ABO3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，圖 1-2 A 是低價(jià)、半徑較大的陽(yáng)離子，它和 O2-陰離

圖 1-4 BT 晶體結(jié)構(gòu)圖Fig.1-4 Crystal structure of BT表 1-5 隨溫度降低 NBT 結(jié)構(gòu)的變 structure changes of NBT with temper

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 許旱嶠,施書哲,呂憶農(nóng),馬麥霞,劉云飛;(Bi_(1/2)Na_(1/2))TiO_3BaTiO_3系無(wú)鉛壓電陶瓷工藝的研究[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年02期

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張玉蕾;NBT基無(wú)鉛薄膜的壓電和儲(chǔ)能性能[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2800889