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《鈦酸鍶鋇熱釋電陶瓷的制備工藝及其熱釋電性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要鈦酸鍶鋇((Ba，Sr)Ti03，簡稱BST)鐵電固溶體因其具有優(yōu)良的介電性能、良好的可調(diào)率以及高的熱釋電系數(shù)，和居里溫度可調(diào)等優(yōu)點，而被認為是極有發(fā)展前景的材料之一，被廣泛用于制作鐵電存儲器、相移器、高頻電容器以及非制冷紅外探測器等器件。本文采用傳統(tǒng)的固相燒結(jié)工藝制備了純的和摻雜的Bao．sSro．2Ti03陶瓷，研究了制備工藝對BST陶瓷結(jié)構(gòu)與性能的影響，結(jié)果表明：制備BST陶瓷的最佳預(yù)燒和燒結(jié)溫度分別為1000℃和1310"C；預(yù)燒升溫速率對BST陶瓷的熱釋電性能影響明顯，而燒結(jié)升溫速率對陶瓷的熱釋電系數(shù)的影響不大；陶瓷成型壓力對BST陶瓷的熱釋電性能也有顯著影響。
2、在1000℃預(yù)燒2h，1310℃燒結(jié)1h制備的BST陶瓷的SEM結(jié)果顯示陶瓷結(jié)構(gòu)致密，氣孔率較低；在室溫下測得相對介電常數(shù)為1751，介電損耗為0．0071；熱釋電系數(shù)達到4899pC．In-2．K-1,相應(yīng)的熱釋電探測率優(yōu)值為1．46×104m3／2．J～·F。1佗。應(yīng)用優(yōu)化的陶瓷制備工藝，研究了Mn和Nb摻雜對BST陶瓷結(jié)構(gòu)與電性能的影響規(guī)律，實驗結(jié)果表明，適量的Mn和Nb摻雜均能改善BST陶瓷的微結(jié)構(gòu)，提高熱釋電系數(shù)。當(dāng)Mn摻雜量為0．3wt％時，室溫下100kHz下測得BST陶瓷的相對介電常數(shù)為1199，介電損耗為O．0052。熱釋電系數(shù)為5982I．tC·m-2．K
3、～，相應(yīng)的熱釋電探測率優(yōu)值達到2．51×104m3／2．J-1．F-I／2*而當(dāng)Nb205摻雜量為0．3wto／o時，BST陶瓷的相對介電常數(shù)減小到996，介電損耗為0．0050。居里溫度附近的熱釋電系數(shù)峰值為9309pC·In-2·K-1，探測率優(yōu)值達到4．38x10"4m3／2．J-I．F以陀，有望在非制冷紅外探測器領(lǐng)域獲得實際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：BST陶瓷：摻雜；介電性能；熱釋電性能ABSTRACTBariumstrontiumtitanate(Bal．xSrxTi03，BST)isaferroelectricsolidsolutionwhichexhibitsgooddie
4、lectricpropertyandtunability,hi曲pyroelectriccoefficient，andvariableCurietemperaturedependingonthecompositionofstrontium．Duetothis，ithasbeenidentifiedasa．promisingmateri、alforferroelectricDRAM(FEDRAM)，tunablephaseshiflers，highfrequencycapacitors，uncooledinfrareddetectorandSOon．PureanddopedBa
5、o．8Sr0．2T103(BST)pyroelectricceramicswerepreparedbyconventionalsolidreactionmethod．Theeffectsofpreparingprocessparametersonthestructureandprope．rtiesoftheBSTceramicswereinvestigated．Alltheresultsindicatedthattheoptimumcalciningandsinteringtemperatureswerel000*Cand1310。C，respectively，thecalc
6、ininguprateobviouslyinfluencedthepyroelectricpropertyofBSTceramics，buttheuprateofsintefinghadalmostnoeffectsonthepyroelectriccoefficient，theinfluenceofmoldingpressureonthepyroelectricpropertywasalsosignificant．Theceramicsamplecalcinedat1000*Cfor2hoursandsinteredat1310。Cfor1hourhasgooddielec
7、tricpropertieswithlowrelativedielectricconstant(e產(chǎn)1751)，lowdielectricloss(tan6=0．0071)atlOOkHz．Pyroelectric乙oefficientWas4899“C·m-2．K-1，themeandetectionrateofthecorrespondingvaluereached1．46x10"4m3／2．J～．．F．1／2．ThestructuresandelectricalpropertiesoftheMna
