双层钛酸锶钡陶瓷的制备与研究
钛酸锶的制备方法
钛酸锶的制备方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：钛酸锶是一种重要的无机化合物，具有多种应用领域，包括光学材料、生物医药等。
在实际应用中，钛酸锶的制备方法十分关键，制备方法的选择直接影响产品质量和性能。
下面将介绍一种常见的钛酸锶的制备方法，希望能为相关研究提供帮助。
我们需要准备钛酸锶的原料。
钛酸锶的主要原料为钛酸钡和硝酸锶。
钛酸钡是一种无机化合物，化学式为BaTiO3，硝酸锶则是硝酸根离子和锶离子组成的盐类化合物。
这两种原料的纯度和质量直接影响最终产品的质量，因此需要选择高质量的原料进行制备。
在制备钛酸锶的过程中，首先需要将钛酸钡和硝酸锶按照一定的摩尔比例混合在一起。
通常情况下，按照化学计量的比例混合原料可以得到更纯净的产物。
混合的过程需要搅拌均匀，确保原料充分接触，以促进反应的进行。
接下来，将混合好的原料放入高温炉中进行煅烧处理。
煅烧是一种常见的固相反应方法，通过加热原料使其发生化学反应，从而形成目标产物。
在煅烧的过程中，原料中的Ba和Ti、Sr和O原子相互扩散，形成BaTiO3和SrO的晶体结构。
煅烧的温度、时间和气氛等条件会直接影响反应的进行和产物的质量，因此需要严格控制这些参数。
经过煅烧反应，可以得到初步合成的钛酸锶产物。
在实际应用中，通常还需要对产物进行一些后续处理，以提高其纯度和晶体结构的完整性。
可以采用溶液沉淀法或水热法等方法进一步精细化合成产物。
这些后续处理过程需要根据具体情况选择合适的方法，以确保产物的性能符合要求。
经过一系列的处理步骤，我们就可以获得高纯度、高质量的钛酸锶产物了。
这些产物可以广泛应用于光学材料、电子器件、生物医药等领域，为相关领域的研究和应用提供有力支撑。
钛酸锶的制备方法虽然相对复杂，但只要掌握了关键的原理和操作技巧，就能够顺利地进行制备。
希望通过本文的介绍，能够对钛酸锶的制备方法有所了解，为相关研究工作提供一定的帮助。
第二篇示例：钛酸锶是一种重要的无机化合物，具有广泛的应用领域，如材料科学、光电子学和生物医学等。
钛酸锶钡铁电陶瓷材料掺杂改性研究进展探究
钛酸锶钡铁电陶瓷材料掺杂改性研究进展探究摘要：鉴于钛酸锶钡陶瓷材料较好的优势特征，所以在当今社会上具有广泛的应用，主要包括较高的介电常数以及介质的耗损较小等。
经对材料微观构成进行改变，能够于较宽范围之中实施材料的介电常数调节。
因此，在电容器、PTC 陶瓷以及动态随机存储器等内已经普遍的应用到此系列材料。
本文对不同掺杂物在BST材料中的应用和钛酸锶钡陶瓷发展情况进行了一个探究。
关键词：钛酸锶钡；铁电陶瓷材料；掺杂改性；电解质引言钛酸钡(BaTiO3)陶瓷是一种无铅型的高介电环境友好材料．稀土作为“现代化学工业维他命”，能移动钛酸钡的居里温度从而提高介电性能。
1.不同掺杂物在BST材料中的应用1.1B2O3在BST中的应用随着大规模集成电路的飞速发展，对动态随机存储器（DRAM）的存储性能要求在不断的提高。
由于BST薄膜具有介电常数高和热稳定性好，且居里温度可调等优点，被认为是最有发展前途的DRAM材料之一，引起了学界的广泛关注。
有研究指出掺杂B203掺杂Ba0.5Sr0.5TiO3陶瓷薄膜，发现当掺杂B2O3的物质的量分数为5%时，烧结温度比纯Ba0.5 Sr0.5 TiO3的烧结温度降低了100℃，并且，B2O3的添加改善了陶瓷的结构，细化了陶瓷晶粒，提高了陶瓷介质的绝缘电阻，减小了渗漏电流，降低了薄膜的表面粗糙度。
近年来，相关人员等在此基础上进行了更深入的研究，结果发现在BST薄膜中掺杂非金属氧化物B2O3可以显著降低材料的烧结温度，当B2O3的掺杂量小于5%时，渗漏电流随着掺杂量的增加而减小，当B 2O 3的掺杂量大于此数值时，则出现相反的变化关系。
有相关研究了B 2O 3在Ba 0.7 Sr 0.5 Ti O3铁电材料的掺杂改性作用，发现B 2O 3除了有效的降低材料的烧结温度、减小损耗、提高材料的高频稳定性外，并不改变材料的居里温度，是一种很有发展前途的LTCC 材料。
1.2 Bi 2O 3在BST 中的应用Bi 2O 3在BaTi03中的固熔度物质的量分数为5%左右，而在SrTiO 3中的固熔度则达10%。
钛酸锶陶瓷材料制备方法的进展
钛酸锶陶瓷材料钛酸锶作为重要的、新兴的电子陶瓷材料,具有高的介电常数和高的折射常数,有显著的压电性能,是重要的铁电体,可作为介电材料和光电材料。
钛酸锶(SrTiO3 ) 是一种立方钙钛矿型复合氧化物,在室温下,满足化学计量比的钛酸锶晶体是绝缘体,但在强制还原或搀杂施主金属离子的情况下可以实现半导化。
钛酸锶是重要的、新兴的电子陶瓷材料,具有高的介电常数和高的折射常数,有显著的压电性能,是重要的铁电体。
,有稳定的电滞性质。
在高温超导薄膜、催化、高温固体氧化物燃料电池、电极材料、电化学传感器、氧化物薄膜衬底材料、特殊光学窗口及高质量的溅射靶材等方面应用广泛,可作为介电材料和光电材料,用来制造高压陶瓷电容器、PTC 热敏电阻、晶界层电容器( Grain Boundary Layer Capacitor ,简称GBLC) 、电子元件、光催化电极材料,制造既有电容器功能又有吸收浪涌的压敏电阻器等,它们都具有高性能、高可靠性、体积小等优点。
并且与钛酸钡材料相比,还具有介电损耗低、温度稳定性好,高耐电压强度等优点。
钛酸锶的物理特性：室温下，SrTiO3属于立方晶系，空间群Pm3m，禁带宽度约为3．2eV，a=b=c=0.39051nm，α=β=γ=90。
是一种典型的AB03型钙钛矿型复合氧化物。
许多文献报道钛酸锶的居里温度T C=106K,当T<T C时，钛酸锶由立方相转变为四方相。
SrTi03晶体中，大的阳离子Sr2+位于简立方原胞的顶上，小的阳离子Ti4+位于体心，阴离子02-位于面心。
这样的结构亦可看作是氧八面体顶角相连的网络，较小的阳离子填充氧八面体空位，较大的阳离子填充十二面体空位，如图1-1所示。
而SrTi03的晶界结构如图1-2所示，由图可看出，SrTi03晶界上有很多偏离空间电荷区域(Space Charge Region)的正电荷。
对于产生正电荷的原因，J．C_．verbiinger认为可能是因为晶界表面有很多钛原子(由偏析引起)，而这些钛原子没能很好地与氧原子结合，即钛原子的核电荷没有被中和，最终结果便是在晶界上产生了正电荷。
钛酸锶的制备及光电化学性能研究进展
当代化工研究Modern Chemical Research36基础研究2020•14钛酸總的制备及光电化学性育邑研究进展*王晓宇"荆扬扬“李登科1,2庆达"李岳1.2王建省1,2*（1.华北理工大学材料科学与工程学院河北0632102.河北省无机非金属材料重点实验室河北063210）摘耍：钛酸健（SrTiO,）作为典型的钙钛矿结构的复合金属氧化物，具有化学稳定性好、介电性能好、半导体性能优异等特点.本文主要介绍了SrTiOj的几种常见的制备方法，并简要介绍了通过掺杂金属或非金属离子下的SrTq餉光电化学性能.关键词：钛酸總；光催化；半导体中图分类号：0644.1文献标识码：APreparation and Photoelectrochemical Properties of Strontium TitanateWang Xiaoyu",Jing Yangyang1,2,Li Dengke1,2,Qing Da",Li Yue1,2,Wang Jiansheng1,2*（1.College of M aterial Science and Engineering,North China University of Science and Technology,Hebei,0632102.Key Laboratory of Inorganic Nonmetallic Materials in Hebei Province,Hebei,063210）Abstracts SrTlO^as a typical composite metal oxide,has the characteristics of g ood chemical stability,good dielectric p roperties and excellent semiconductor p roperties.In this p aper,several common synthesis methods ofSrTiO3are introduced,and the p hotoelectrochemical p roperties ofSr7lO3 doped by metal or nonmetal ions are briefly introduced.Key words：Strontium Titanate^photocatalysissemiconductor引言能源消耗问题是人类日益增长的需求与现有能源日趋减少的矛盾，传统能源在满足能源需求的同时也带来了一系列污染问题，所以大规模的开发和利用可再生清洁能源是相关科研人员目前面临的主要任务。
溶胶凝胶法制备钛酸锶钡(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷及其介电性能的研究
文献 标识 码 ： Ａ
关键 词 ： 钛酸 锶钡 陶瓷 ； 胶 凝胶 ； 电性 能 ； 变 溶 介 相 中 图分 类号 ： ＴＭ２ １ 文章 编 号 ：０ １９ ３ （ ０ ７ ０ － ３ ９０ ｉ０ —７ ２ ０ ） ３０ ８ － ４ １
（ Ｓ 陶瓷 。 实验 结 果表 明 ， Ｓ 粉 体 合 成 温 度及 烧 Ｂ Ｔ） ＢＴ
结 温 度 分 别 为 ７ ０及 １ ５ 。 均 低 于 传 统 工 艺 的 相 应 ０ ２ ０Ｃ， 温 度 。Ｓ 含 量 Ｘ≥ ０ ４ （ ａ … Ｓ Ｔｉ ｒ ． ０， Ｂ ｒ） Ｏ。陶 瓷 的 相 结 构 为 立 方 钙 钛 矿 相 ； ｒ含 量 Ｘ＜ ０ ４ （ ａ… Ｓ ） Ｏ。 Ｓ ． ０， Ｂ ｒ Ｔｉ 陶 瓷 的 相 结 构 为 四 方 钙 钛 矿 型 。（ ａ 一 Ｓ Ｔｉ （ ． Ｂ ｒ ） Ｏ。 ０ ５
王 疆 瑛 姚 熹 。 ，
（ ． 国计 量 学 院 理 学 院 ， １中 浙江 杭 州 ３ ０ １ ；． １０ ８ ２ 同济大 学 功 能材 料研 究 所 ， 上海 ２ ０ ９ ） ０ ０ ２
摘 要 ： 采 用 硝 酸 钡 、 酸 锶 、 酸 丁 酯 和 柠 檬 酸 为 硝 钛
原 料 的 配 合 物 溶 胶 凝 胶 方 法 制 备 了 （ ａ … Ｓ Ｔｉ ３ Ｂ ｒ） （ ）
化 ， 抗 分 析 仪 测 量 钛 酸 锶 钡 （ Ｓ 陶 瓷 的 一 ５ ～ 阻 Ｂ Ｔ） ０ ｉ０ ０ ℃介 电温谱 。热 分 析 仪 器 为 德 国耐 驰 公 司 Ｍｏ ｅ ｄｌ ＮＥ Ｓ Ｈ Ｓ ＴＺ Ｃ ＴＡ４ ９ ４ Ｃ。Ｘ 射线 衍 射 仪 为德 国 Ｂ ＵＫ— Ｒ Ｅ 公 司 Ｍｏ ｅ Ｂ ｕ ｅ ｖ ｎ ｅ 。扫 描 电 子 显 微 镜 Ｒ ｄ ｌ ｒｋ ｒＡｄ ａ ｃ ｄ 为 日本 Ｍｏ ｅ Ｊ Ｍ一５ ０ Ｖ。美 国安 捷 伦 公 司 ＨＰ ｄｌ Ｓ ５ １Ｌ 一
锶掺杂的钛酸钡陶瓷制备及介电性能
锶掺杂的钛酸钡陶瓷制备及介电性能巩晓阳;李允令;李伟杰【摘要】钛酸钡作为一种高介电材料，在相变温度120℃附近具有较大的介电常数，为了更好应用于电子陶瓷材料中，需添加锶、锆、硅等掺杂物降低其相变温度至室温附近。
本文用固相反应法制备了多种比例锶掺杂的钛酸钡陶瓷（Ba1-xSrxTiO3）。
在不同频率下对其介电性能与相变温度做了对比研究。
研究结果表明：一定比例锶掺杂能提高钛酸钡陶瓷的有效介电常数，同时随着掺杂比例增加可使相变温度向低温方向移动。
x＝0．3的锶掺杂比例使钛酸钡的相变温度移至室温附近，介电常数高于6000，满足了一般电容器的工作环境要求。
【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P92-95)【关键词】钛酸钡;钛酸锶钡陶瓷;介电性能;固相法【作者】巩晓阳;李允令;李伟杰【作者单位】河南科技大学物理工程学院，河南洛阳 471023; 河南科技大学洛阳市光电功能材料重点实验室，河南洛阳 471023;河南科技大学物理工程学院，河南洛阳 471023; 河南科技大学洛阳市光电功能材料重点实验室，河南洛阳471023;河南科技大学物理工程学院，河南洛阳 471023; 河南科技大学洛阳市光电功能材料重点实验室，河南洛阳 471023【正文语种】中文【中图分类】O484钛酸钡作为一种高介电材料，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一［1－6］。
但纯钛酸钡陶瓷的相变温度（居里点）约为120℃，此时具有最大的介电常数，而室温时介电常数较小，同时其较高的温度系数及随电压和频率的变化具有不稳定性，使其应用受到极大的局限，通常通过添加锶、锆、硅等掺杂物可以有效地改善它的性质［4－9］。
钛酸锶钡陶瓷因具有较高的电容率，低介电损耗，优良的铁电、压电、耐压和绝缘性能，广泛应用于体积小而容量大的微型电容器、热敏电阻、超大规模动态随机存储器、调谐微波器件等，是一种重要的电子陶瓷材料。
钛酸钡及改性陶瓷材料的制备与电磁性能研究的开题报告
钛酸钡及改性陶瓷材料的制备与电磁性能研究的开
题报告
一、选题背景和意义
随着现代科技的不断进步，电磁波的应用范围越来越广泛，如通信、雷达、导航、无线电等。
相比传统金属材料，钛酸钡及改性陶瓷材料有
着更好的电磁性能，适用于电磁波吸收、屏蔽等领域。
因此，钛酸钡及
改性陶瓷材料的制备及其电磁性能研究具有重要的应用和理论意义。
二、研究内容和方法
本文将以钛酸钡及改性陶瓷材料的制备和电磁性能研究为主要研究
内容。
主要方法包括：
1.钛酸钡及改性陶瓷材料的制备：利用溶胶-凝胶法、水热法或共沉
淀法等方法制备具有不同形态、晶型和粒径的钛酸钡粉体，然后通过固
相烧结或微波烧结等方法得到陶瓷材料。
2.电磁性能测试：采用矢量网络分析仪进行电磁参数测试，包括反
射损耗、复介电常数、复磁导率等。
3.结构分析：采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等方法对样品的晶相结构、形貌和微观结构进行表征。
三、预期结果和意义
预计能够制备出具有不同形态、晶型和粒径的钛酸钡及改性陶瓷材料，同时探索制备工艺对材料电磁性能的影响。
通过对制备的陶瓷材料
进行电磁性能测试，比较其反射损耗、吸收带宽等指标，进一步探究其
电磁吸收机理。
通过该研究，可以为电磁波吸收、屏蔽等应用领域提供
更优秀的材料选择，同时深入理解材料的电磁性能，有助于材料的进一
步开发和应用。
钛酸锶钡陶瓷的结构及介电规律研究
０ ３ 的 ｓ 含 量会 导 致立 方 相 ． 项 工作 在 ．５ ｒ 本
１ ５ ０ｃ ３ ｃ烧结 ２ｈ制 备 了 （ ａ一Ｓ ＴＯ Ｂ １ ｒ） ｉ３陶瓷 ， 探 讨 了烧结 温度 的提 高对 （ ａ Ｓｘ ＴＯ Ｂ ｒ） ｉ 陶瓷 的结 构 和介 电性 能变化规 律 的影响 ．
ａｅｔｉ ｆｍ Ｊ ． ． ｐ１ Ｐ ｙ． １９ ， ７ （ ） ｔ ｈ ｌ ｓ［ ］ Ｊ Ａ ｐ． ｈｓ ， ９ ５ ７ ６ ： ｎｉ
２ Ｏ
２ ／（ ） ０ 。
图 １ （ ａ 一Ｓ ＴＯ３ Ｂ １ ｒ） ｉ 陶瓷 的 Ｘ Ｄ谱 ， Ｒ
ｘ＝０． ５， ２ ０． ５， ３ ０． ５ １ ０． ０， ２ ０． ０， ３
（１ ０） ＝ ．５ １ ０３
量低 至 ＝０ １ ． ５时 ， 现 较 高 的 室 温 介 电 损 耗 出
立 方 相．
杂导 致 降 低．
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ｌ Ｌ～ 二 Ｌ
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Ｓ ｏ ｔｎ （ ｒｃ ｎｅ ｔ ）
图 ３ （ ａ 一Ｓ ＴＯ３ 瓷 的 晶格 常数 （ ， ） Ｂ ｒ） ｉ 陶 ａ ｃ
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基金项 目： 吉林省科技发展计 划资助项 目（０ ０ ５２ ２ １０ ３ ） 作 者 简 介 ： 自文 （ ９６ ） 男 ， 乔 １６ 一 ， 吉林 省 长春 市 人 ， 吉林 化 工 学 院 高 级 工 程 师 ， 要 从 事 电子 信 息 产 品元 器 件 及 电子 材 主
料 方 面 的 研究 ．
第 １ 期
乔 自文 ， ： 酸 锶 钡 陶 瓷 的 结 构 及 介 电 规 律 研 究 等 钛
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第３６卷第２期 ２０１４年３月 湖北大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．２
Ｍａｒ．，２０１４
文章编号：１０００—２３７５（２０１４）０２—０１４３—０５ 双层钛酸锶钡陶瓷的制备与研究
屈少华 ，舒明飞 。，曹万强 （１．湖北文理学院物理与电子工程学院，湖ｊＥ襄阳４４１０５３；２．湖北大学材料科学与工程学院，武汉４３００６２） 摘要：采用固相法分别制备施主掺杂陶瓷、受主掺杂陶瓷及双层钛酸锶钡陶瓷．施主掺杂选择呈现明显半导化的 ０．１５ （摩尔比，下同）的Ｌａ２０。；受主掺杂选择铁电性的０．１５％的Ｆｅｚ０ｓ．ＸＲＤ测试表明多种复合粉体均为钙钛矿结构； ＳＥＭ结果显示：制备的双层钛酸锶钡陶瓷整体致密度较高，层间存在厚度接近３０ ｍ的过渡区域．介电温谱测试表明： 掺Ｌａ３ 与掺Ｆｅ。 的介电峰分别在温度１Ｏ℃和８Ｏ℃处，双层钛酸锶钡陶瓷的介电常数在１０￣８０℃温度区间明显平滑， 介电常数和介电损耗均与电容串联模型的计算结果十分吻合．此双层复合方法提供制备高温度稳定性和功能复合陶瓷 的有效实验手段． 关键词：双层陶瓷；钛酸锶；介电性；铁电性 中图分类号：ＴＭ２２＋３ 文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｍｌ０００—２３７５．２０１４．０２．０１０
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ Ｂａｒｉｕｍ Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ Ｔｉｔａｎａｔｅ ｃｅｒａｍｉｃｓ ＱＵ Ｓｈａｏｈｕａ ，ＳＨＵ Ｍｉｎｇｆｅｉ ，ＣＡＯ Ｗａｎｑｉａｎｇ。 （１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｔｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｘｉａｎｇｙａｎｇ ４４１０５３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００６２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ Ｂａｒｉｕｍ Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ Ｔｉｔａｎａｔｅ（ＢＳＴ）ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｅｒａｍｉｃｓ ｄｏｐｅｄ ｗｉｔｈ ｄｏｎｏｒ ａｎｄ ａｃｃｅｐｔｏｒ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｗｅｒｅ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｄｏｎｏｒ ｄｏｐａｎｔ ｏｆ ＢＥＦ ｃｅｒａｍｉｃｓ ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ０．１５ ９／６（ｍｏｌ，ｓｉｍｉｌａｒｌｙ ｈｅｒｅｉｎａｆｔｅｒ）Ｌａ２０３ ｆｏｒ ａ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ．Ｔｈｅ ａｃｃｅｐｔｏｒ ｄｏｐａｎｔ ｏｆ Ｂ ｃｅｒａｍｉｃｓ ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ０．１５ Ｆｅ２ ０３ ｆｏｒ ａ ｎｏｒｍａｌ ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ．ＸＲＤ ｔｅｓｔｓ ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ ｔｈｅ ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ａｌｌ ｔｈｅ ｄｏｐｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ． ｒｅｓｕｌｔｓ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ ＢＳＴ ｃｅｒａｍｉｃｓ ｈａｄ ａ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎ，ｎｅａｒｌｙ ３０／ａｎ，ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｗｏ ｌａｙｅｒｓ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔＷＯ ｐａｒｔｓ ｔｉｇｈｔｌｙ．Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｅａｋｓ ｏｆ Ｌａａ＋ａｎｄ Ｆｅａ＋ｄｏｐｅｄ ＢＳＴ ｃｅｒａｍｉｃｓ ｗｅｒｅ ａｔ １０℃ａｎｄ ８Ｏ℃。 ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＩＮｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ ＢＳＴ ｃｅｒａｍｉｃｓ ｗａｓ ｖｅｒｙ ｆｌａｔ ｂｅｔｗｅｅｎ １０℃ａｎｄ ８Ｏ℃．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ ａｎｄ ｌＯＳＳ ｂｙ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｔｗｏ ｐａｒｔｓ ｉｎ ｓｅｒｉｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎ ｗｅｌｌ ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｔ ｗｉｔｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｉｓ ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｅｔｈｏｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ｃｅｒａｍｉｃｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ ｍｕｌｔｉ－ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ ｃｅｒａｍｉｃ；Ｂａｒｉｕｍ Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ Ｔｉｔａｎａｔｅ；ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ
０ 引言 钛酸锶钡（Ｂａ 一 ＳｒｘＴｉＯ。，ＢＳＴ）系列陶瓷材料不仅具有高介电常数和低介电损耗，而且具有宽范围 的介电可调性，广泛应用于制备各种陶瓷电容器、探测器、ＰＴＣ热敏电阻和微波器件 ＿４］．研究表明，改 变ＢＳＴ陶瓷的Ｂａ／Ｓｒ比，能有效移动ＢＳＴ材料的居里温度 引．多层并联结构能够获得高温度稳定性的
收稿日期：２０１３—０４—２６ 基金项目：湖北省自然科学基金（２０１２ＦＦＣ０５１０１）和功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室开放课题资助 作者简介：屈少华（１９６１一），男，教授，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈａｏｈｕａ０８２８＠１６３．ｅｏｍ；舒明飞，通信作者，硕士生，Ｅ－ｍａｉｌ：５２３７４９４９８＠ｑｑ．ｃｏｍ １４４ 湖北大学学报（自然科学版） 第３６卷 电容器陶瓷［６］．因此，采用不同Ｂａ／Ｓｒ比及分别进行施主掺杂和受主掺杂制备双层ＢＳＴ陶瓷，能够较好 地控制居里温度的移动范围．选用Ｌａ。＋和Ｆｅ计掺杂对ＢＳＴ陶瓷改性，可以分别获得施主掺杂和受主掺 杂的效果：Ｌａ。＋在Ｂａ／Ｓｒ位施主替代ｌ＿７］，Ｆｅ抖在Ｔｉ位受主替代ｌ＿８ ］． 另外，在多层异质复合陶瓷中，由于各种异质材料的烧结特性不匹配，常常导致在烧结过程中出现 样品分层、开裂和翘曲等问题．为了解决这些问题，人们对异质材料的共烧往往采用低温的零收缩技术 或近零收缩技术＿１ ．此方法虽然解决了烧结过程中出现的上述问题，但是导致材料性能下降． 本文中在工艺上采用双层压片的方式制备了串联式ＢＳＴ铁电陶瓷，其中一侧的配方为施主掺杂 ０．１５ ９／６的Ｌａ２Ｏ。，以获得半导化效果明显的ＢＳＴ陶瓷，另一侧的配方为受主掺杂０．１５ 的Ｆｅ Ｏ。，以获 得正常的ＢＳＴ铁电陶瓷，以此研究双层陶瓷的介电性质及界面的影响效果．
１ 实验 实验采用固相法制备受主掺杂０．１５ Ｆｅｚ０３的的Ｂａ。． ｓＳｒｏ． ＴｉＯ。陶瓷（样品Ａ）、施主掺杂０．１５ ＬａｚＯ。的Ｂａ。．６ｓＳｒ Ｔｉ（）３陶瓷（样品Ｂ）以及这两种复合陶瓷按厚度比为３：２的叠加的双层ＢＳＴ陶瓷 （样品ＡＢ）． 实验原料为：ＢａＣＯ。（纯度９９ ９／６）、ＳｒＣＯ。（纯度９９ ９／６）、ＴｉＯ２（纯度９９ ）、Ｌａ２Ｏ。（纯度９９．９９ ）、 Ｆｅ２Ｏ３（纯度９９．９９ ），固相反应过程为：（１－－：ｒ）ＳｒＣＯ３＋ｘＢａＣＯ３＋ＴｉＯ２－＋Ｂａ￣Ｓｒｌ ＴｉＯ３＋ＣＯ２十． 配好的原料球磨４ ｈ后洗涤烘干，在１ １５０ ｏＣ预烧２ ｈ分别得到Ａ和Ｂ两种粉体。在４ Ｍｐａ的压力 下分别压成Ａ、Ｂ和ＡＢ ３种坯体，１ ２８０℃煅烧４ ｈ．煅烧完成后，采用５Ｏ℃／ｈ的降温速率控制降温，降 温至８００℃后自然冷却，高温区采用低降温速率可有效防止异质材料烧结弯曲、分层等问题．用ｘ线衍 射仪（Ｄ／ＭＡＸ３Ｃ型）测试相结构；ＳＥＭ（ＪＳＭ６５１０ＬＶ型）观察ＡＢ样品的双层断面及Ａ面和Ｂ面；被银 后用美国ＲＴ型铁电参数测试仪测试３种样品的铁电性能，用ＨＰ４１９２Ａ型低频阻抗分析仪在一５０～ １５０℃测试３种样品的介电性能．
２结果与分析 图１为烧结的３种陶瓷样品的照片，样品表面平整，未出现任何分层、开裂、翘曲现象．掺Ｆｅ Ｏ。显 示为浅褐色（样品Ａ），掺ＬａｚＯ 显示为湛蓝色（样品Ｂ），Ａ、Ｂ两种复合陶瓷按厚度比为３：２的叠加的 双层ＢＳＴ陶瓷（样品ＡＢ）的中间过渡区有条浅绿色的条纹，３种样品的径向收缩率均为１３．２ ． ０
图１ ３种陶瓷样品的照片 ２０／（。） 图２预烧粉体样品的ＸＲＤ图
２．１ ＸＲＤ分析图２为Ａ、Ｂ预烧粉体以及双层陶瓷ＡＢ两面的ＸＲＤ图，其中Ａ、Ｂ分别表示预烧粉 体Ａ和预烧粉体Ｂ的Ｘ线衍射谱线，ＡＢ＿Ａ、ＡＢ－Ｂ分别表示陶瓷ＡＢ的Ａ面和Ｂ面的ｘ线衍射谱线． 与ＢＳＴ的标准图谱比较，没有发现其它杂相，说明烧结前掺杂０．１５ 氧化物的粉体以及烧结好的双层 陶瓷的两面均为钙钛矿结构． ２．２ ＳＥＭ分析图３为双层ＢＳＴ陶瓷ＡＢ结合的断面ＳＥＭ图像，其中图３（ａ）为断面低倍放大图像， 明显观察到烧结过程中掺杂物相互渗透而在结合处形成的一条宽约３０ ｍ颜色稍浅的线条．图３（ｂ）为 第２期 屈少华等：双层钛酸锶钡陶瓷的制备与研究 １４７ ３ 结论 研究结果表明：本文中仅采用提高预烧温度、控制成分叠层压力和控制烧结过程的方式控制收缩 率，并且不使用任何有机粘合剂，制备出表面平整、内部致密的双层复合陶瓷样品；掺Ｆｅ。＋的Ａ样品呈 现正常铁电性，掺Ｌａ。＋的Ｂ样品呈现半导化的铁电性，ＡＢ双层的铁电性以掺Ｆｅ。＋的正常铁电性为主； 虽然两种不同成分的粉料在烧结过程中存在接触面处：相互渗透的现象，但在样品为１ ｍｍ厚度的情况 下，介电性并未受到较大影响．介电性表现为两者的电容串联，介电温度稳定性达到了配方的设计要求： 处于一２０￣８０ ｏＣ的温度区间，介电常数的温度稳定性优于样品Ａ与Ｂ的测试结果及利用模型计算的结 果，介电损耗的变化趋势与利用模型计算的结果基本一致．对于存在２个不同居里峰的两种ＢＳＴ陶瓷， 在制成双层陶瓷后２个居里峰之间的介电常数随温度变化极其缓慢，这为制备介电温度性能更加稳定 的陶瓷提供了的思路，对开发环境友好型异质多层电容器陶瓷（ＭＬＣＣ）具有重要意义．
４参考文献 Ｅｌｉ Ｇｅｎｅ Ｈ Ｈ．Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｅｒａｍｉｃｓ：ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，１９９９，８２（４）：７９７— ８１１． ｒ２］Ｉｏａｃｈｉｍ Ａ，Ａｌｅｘａｎｄｒｕ Ｈ Ｖ，Ｂｅｒｂｅｃａｒｕ Ｃ，ｅｔ ａ１．Ｄｏｐａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ＢＳＴ ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆａｍｉｌｙ［Ｊ］．