鈣鈦礦/鎢青銅兩相BSTN複合陶瓷

鈦酸鍶鋇(BST)和鈮酸鍶鋇(SBN)都是重要的鐵電材料,除了兩者都具有優良的熱釋電性能和鐵電性能外,BST還具有介電常數高、結構穩定和機械強度好等特點,而SBN則具有更好的電光性能和熱輻射吸收性能以及紅外探測的回應時間快等特點。考慮到在熱釋電領域的應用,BST和SBN兩相複合材料對提高熱輻射吸收性能及改善熱釋電性能將起到積極作用。然而,複相材料的製備、晶相的形成、晶界的狀態等對材料的各種性能將產生很大的影響,特別對鐵電、介電、熱釋電等的複相材料,其複合相的晶粒、晶界等將直接對材料的功能特性產生重要的影響。通過改變製備方法,控制兩相的形成、兩相的均勻性和分散性以及兩相間的失配度,在很大程度上可以直接調節材料的性能。
 
通過過量組成控制,製備了鈣鈦礦相和鎢青銅相共存的複相陶瓷。用XDR和阻抗儀測試了相結構及介電常數。結果表明,在形成以鈣欽礦為主相的體系中,Nb2O5過量6mol%以上時開始形成鎢青銅相;在形成以鎢青銅為主相的體系中,BaO和SrO過量11mol%以上時開始形成鈣鈦礦相。兩相含量相當的體系中,鈣鈦礦相幾乎不固溶Nb2O5,而鎢青銅相固溶一定量TiO2。複相陶瓷的介電性能具有BST和SBN兩相的特點。BSTN複相體系中鎢青銅相的鐵電/順電轉變溫度隨固溶TiO2量增加而降低,隨鈣鈦礦相增加而升高,其最低轉變溫度約在200℃,比純SBN相下降90℃。

鎢青銅
 
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