张小飞

(榆林市新科技开发有限公司 陕西 榆林 718100)

在钛酸钡陶瓷中掺杂稀土元素是对钛酸钡陶瓷进行改性的主要途径，通过掺杂改性可以实现BaTiO3基陶瓷材料内电荷平衡、缺陷控制、晶粒尺寸调整和结晶性能改善等。笔者首先在BaTiO3中掺入金属氧化物，实现BaTiO3中A、B位替换，是对BaTiO3进行掺杂改性的重要方式之一。适量掺入金属氧化物可以改善BaTiO3陶瓷的介电性能。例如周晓华等[1]研究发现：当掺杂11wt%的ZnO时，BaTiO3陶瓷具有较好的微波性能，εr=36.4，Q×f=14 139 GHz。杨逢春等[2]研究了Zn的掺入对BaTiO3陶瓷介电性能的影响发现：少量的Zn会和瓷料中的O2反应，晶粒变化小，随着掺杂量的增加，过量的Zn存在于瓷料中使得壳层体积增大。从而使晶粒增大，导致了介电常数的迅速增加。

同时对掺杂稀土元素钛酸钡陶瓷的介电性能的研究数量也非常多。王永力等[3]发现国外的研究：钛酸钡陶瓷掺杂0.4(at)%的La后，掺杂La后钛酸钡陶瓷介电常数与损耗角的正切值有所增大，最大值所在温度转向低温区；掺杂后样品的介电常数与损耗角正切值相比于未掺杂的样品，下降的更快。国内的陈慧英等[4]在研究稀土钇掺杂钛酸钡陶瓷的性能的过程中发现：掺杂后钛酸钡陶瓷的室温介电常数高大9 500，相比钛酸钡纯相提高了5倍。

然而，目前将ZnO与Y2O3共同掺杂的研究目前来说还不是很多，如周晓华、袁颖等[5]将1.5%的Y2O3和3.0%的ZnO共同掺入BaTiO3陶瓷中发现：Y2O3和ZnO促使BaTiO3的晶体结构由四方相转变为赝立方相[4]，对于BaTiO3陶瓷的介电性能有很大提高。

本文计划将Y2O3按照一系列摩尔比例掺杂进BaTiO3-ZnO基陶瓷中，研究其结构、铁电、压电性能。……