(Ba<,0.6>Sr<,0.4>)TiO<,3>材料的微波烧结

摘要

采用2.45GHz多模腔微波炉在低于常规烧结温度160°C的温度下成功制备了(Ba<,0.6>Sr<,0.4>)TiO<,3>致密陶瓷,并对样品进行了XRD、R-T、SEM及复阻抗测试分析.试样基本配方为Ba<,0.6>Sr<,0.4>TiO<,3>+2℅TiO<,2>+2℅SiO<,2>+0.3℅Y(NO<,3>)<,3>+0.2℅Al(NO<,3>)<,3>(摩尔比).经配料、球磨、预烧、二次混磨、成型过程后,对同批次样品采用微波烧结及常规烧结对比实验.微波烧结为1190°C恒温10min,升温速率为15°C/min;降温速率为10°C/min,全过程耗时为5h,常规烧结为1350°C恒温2h,升温速率为2°C/min,降温为随炉冷却,全过程耗时为24h.微波烧结测温采用NiCrAl合金管屏蔽双铂铑热电偶,计算机控制读取温度值.结果表明微波烧结使(Ba<,0.6>Sr<,0.4>)TiO<,3>材料的缓变温度区间由常规烧结样品的160°C扩展到微波烧结样品的215°C,并显著降低了样品在0～250°C区间的阻值变化率,使之由常规烧结的9.52×10<'2>降低到微波烧结的6.03×10<'2>.X衍射分析显示,微波烧结与常规烧结(Ba<,0.6>Sr<,0.4>)TiO<,3>陶瓷的相结构是相同的,但晶粒尺寸不同.SEM分析显示微波烧结样品的平均晶粒尺寸为2.5μm且晶粒尺寸分布均匀;常规烧结样品的平均晶粒尺寸为4.6μm,晶粒尺寸分布不均匀,分布范围较宽(1.5～7μm).变温复阻抗分析表明微波烧结(Ba<,0.6>Sr<,0.4>)TiO<,3>陶瓷的PTC效应同样是由晶界效应决定的.