马翠英，杜慧玲，刘 佳，杜 娴，冉宏培

(西安科技大学 材料科学与工程学院，陕西 西安 710054)

0 引 言

随着化石燃料储备的减少及环境问题的逐渐突出，电容器等储能器件的需求日益增多[1-2]。无铅电介质陶瓷材料因较高的介电常数、较大的击穿强度、较高的机械强度和较好耐高温等特性，在脉冲储能器件方面有广泛的应用和良好的开发前景[3-6]。随着科技的发展，军事以及民用行业电容器件的集成化、小型化及稳定性的需求也与日俱增[7]。提高介质陶瓷的介电常数和介电温度稳定性是陶瓷介质电容器材料研究的2个关键问题。具有高介电常数的电容器材料有钛酸钡、钛酸铅以及钛酸铜钙陶瓷材料。钛酸钡系铁电体因其温度变化导致相变以及介电常数变化较大，温度稳定性差，钛酸铅系铁电体因为含铅对环境有较大污染而被禁止使用[8]。钛酸铜钙具有较大的介电常数和较好的温度稳定性，成为近几年研究热点[9]。

钛酸铜钙(CaCu3Ti4O12，CCTO)是一种巨介电陶瓷材料，介电常数为104～105，在100～300℃具有较好的介电稳定性，但在拥有高介电的同时也存在较高的介电损耗，在应用中受到限制[10]。降低CCTO介电损耗的方法有掺杂取代和两相复合等工艺，掺杂是最常见的一种方法。研究表明Zr，La以及Sc等元素可用来掺杂调控CCTO 的晶体缺陷，从而控制界面区域的化学组成和结构，达到降低介电损耗的目的[11-13]。而稀土元素因特殊的性能常被选作掺杂元素对CCTO进行改性。BOONLAKHORN等发现稀土Y掺杂CCTO在一定范围内可以成功获得较低的介电损耗以及较稳定的介电常数[14]。……