双层钛酸锶钡陶瓷的制备与研究
2014-08-20屈少华舒明飞曹万强
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,湖北 襄阳441053;2.湖北大学材料科学与工程学院,武汉430062)
0 引言
钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3,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[1-4].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[5].多层并联结构能够获得高温度稳定性的电容器陶瓷[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La3+和Fe3+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:La3+在Ba/Sr位施主替代[7],Fe3+在 Ti位受主替代[8-9].
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[10].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%的La2O3,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Fe2O3,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%Fe2O3的的Ba0.85Sr0.15TiO3陶瓷(样品 A)、施主掺杂0.15%La2O3的Ba0.65Sr0.35TiO3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……
