Sr/Ti及TiO2晶型对SrTiO3陶瓷性能的影响

摘要

在一定范围内变动锶钛摩尔比r(Sr/Ti)仍然可以得到性能良好的SrTiO3晶界层电容器,但施主添加物Nb2O5、La2O3及烧结剂SiO2的加入量应作相应变动.当r(Sr/Ti)=1时,Nb2O5与La2O3以等摩尔比加入为佳;当TiO2过量时Nb2O5宜减少;而当SrO过量时则La2O3应减少,并适当增加SiO2.r(Sr/Ti)在0.994～0.998时粉料有比较合适的松装密度,烧成试样有较低的电阻率(0.2～0.3 Ω@cm),晶粒尺寸为40～50 μm且比较均匀,氧化处理后瓷片有较理想的综合介电性能:μr = 55 000~68 000,tgδ <1×10-2,δ50v >5×1010 Ω@cm,VB(DC)≈600 V/mm,|ΔC@C-1| (-25～+125℃)<10%.相对于金红石相(R),锐钛矿型(A)TiO2与SrCO3的反应活化能更低,可以不经过SrCO3分解过程而在较低温度下直接合成SrTiO3.固相反应机理的差别导致瓷体微观结构差异,在调整r(Sr/Ti)的同时调整TiO2原材料中的金红石相(R)与锐钛矿相(A)之比可得到更理想的晶界层电容器瓷体.