钛酸锶钡陶瓷的制备及其介电性能的研究

摘要

采用固相法和溶胶凝胶法制备钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)粉末,用X射线分析仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对两种方法制备的BST粉末的物相和显微形貌进行分析。将固相法制备的BaxSr1-xTiO3(x=0.5,0.6,0.7,0.8)粉末和溶胶凝胶法制备的BaxSr1-xTiO3(x=0.6,0.7)粉末在200MPa下压制成直径为10mm的小圆片压坯,固相法粉末制备的压坯和溶胶凝胶法粉末制备的压坯分别在1400℃和1300℃烧结2h得到BST陶瓷,用密度分析仪、扫描电镜(SEM)和阻抗分析仪分别对BST陶瓷的密度、断口显微形貌和介电性能进行分析,研究不同Ba/Sr比例和两种不同粉末颗粒尺寸大小对BST陶瓷介电性能的影响。结果表明:室温下,BaxSr1-xTiO3(x=0.5,0.6)为立方相,BaxSr1-xTiO3(x=0.7,0.8)为四方相；对于固相法粉末制备的BaxSr1-xTiO3(x=0.5,0.6,0.7,0.8)陶瓷,BST陶瓷的密度、颗粒尺寸和介电常数峰值随着Ba含量的增加而增加,居里温度随Ba含量的增加呈线性增加,线性拟合得到Tc=-221.6+354x,BST陶瓷介电常数随频率的增加而降低；溶胶凝胶法粉末制备的BaxSr1-xTiO3(x=0.5,0.6)陶瓷与固相法粉末制备的BST陶瓷相比,密度比固相法粉末制备的高,但同时出现介电常数峰弥散,介电常数降低以及具有更小介电损耗。