Y₂O₃掺杂对钛酸铋钠基无铅电容器介质性能的影响

【作者】 单丹； 曲远方； 李明利； 宋建静； 郭晓琨；

【机构】 天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室；

【摘要】 本文研究了添加Y₂O₃对(Bi_0.5Na_0.5)_0.94Ba_0.06Ti O₃陶瓷电容器介质介电性能的影响。根据本实验前期的实验结果,在(Bi_0.5Na_0.5)Ti O₃体系中添加Ba Ti O₃后,形成二元固溶系统,使原(Bi_0.5Na_0.5)Ti O₃体系的室温相对介电系数得到了大幅度的提升,介质损耗大的缺点也得到了一定程度的改善。在此二元固溶系统基础上掺杂稀有金属氧化物Y₂O₃,使体系的介电性能得到了进一步的提升。实验结果表明:当(Bi_0.5Na_0.5)0.94Ba0.06Ti O3体系中掺杂_0.5at%Y₂O₃时,试样在1140℃空气气氛下烧结2h,获得了性能优良的电容器介质材料,相对介电系数和损耗分别为2313和3.45%。结果表明,Y₂O₃的加入使Y3+取代了部分Ti⁴⁺离子,部分晶胞呈现出中心对称,导致了Tc的前移,可以有效的增加体系的相对介电系数,而空间电荷的出现抑制了离子的迁移,降低了介质损耗。运用所研究材料系统的一系列缺陷反应,对实验结果进行了解释,并由介电温谱（升温）分析了体系从室温到400℃的相变化,阐述了对(Bi_0.5Na_0.5)Ti O₃体系陶瓷材料高温相变过程的新看法。更多还原