【摘 要】
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通过熔融-快冷-可控结晶技术,成功制备出同时含有铌酸盐和钛酸盐陶瓷相的BaO-SrO-PbO-TiO2-SiO2-Nb2O5纳米复合介电材料,并研究了不同SiO2含量对该玻璃陶瓷介电性能的影响。
【机 构】
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北京有色金属研究总院先进电子材料研究所; 北京有色金属研究总院智能传感功能材料国家重点实验室;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51477012)资助
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通过熔融-快冷-可控结晶技术,成功制备出同时含有铌酸盐和钛酸盐陶瓷相的BaO-SrO-PbO-TiO2-SiO2-Nb2O5纳米复合介电材料,并研究了不同SiO2含量对该玻璃陶瓷介电性能的影响。研究结果表明:800℃晶化处理后,玻璃基体中析出了Pb2Nb2O7,(Ba,Sr,Pb)Nb2O6和(Sr,Pb)TiO3三种晶相;随着结晶温度升高,烧绿石结构的Pb2Nb2O7相消失,在900℃和1000℃结晶处理的样品中,只析出(Ba,Sr,Pb)Nb2O6和(Sr,Pb)TiO3两种晶相。另外,SiO2含量的调整没有改变不同结晶温度下的析出陶瓷相种类。微观结构分析结果显示随着晶化温度的增加,晶粒尺寸在不断长大,1000℃晶化处理后的晶粒尺寸增加非常明显,最大达到500nm左右。通过对SiO2玻璃相含量的调整获得了两种介电性能优异的玻璃陶瓷成分,在高介电常数方面,2.5BaO-18.5SrO-8.5PbO-8TiO2-16SiO2-20Nb2O5玻璃陶瓷样品在1000℃结晶处理后得到1070的高介电常数,同时介电损耗维持在了0.0045的较低水平。在低介电损耗方面,2.5BaO-18.5SrO-8.5PbO-8TiO2-20SiO2-20Nb2O5玻璃陶瓷样品在800℃晶化处理条件下实现了非常低的介电损耗,达到0.0008,介电常数保持在430,在脉冲功率技术领域展现出良好的应用前景。
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