超宽温稳定型介质材料二价金属掺杂研究

报告人：张 宁 导　师：李玲霞 教授

研究背景

片式多层陶瓷电容器的广泛应用

宽温化

小型化

低成本化

研究背景

铅基复合钛矿体系

钨青铜矿结构体系

钛酸钡基介质材料 钛酸钡 - 钛酸铋钠基介质材料

介电常数 >1500

介电损耗 <2.0%

电容量变化率 <±15%

工作温度范围 -55~300℃

绝缘电阻率 >1012Ω•cm

烧结温度 <1150℃

超宽温稳定型介质材料

BT-NBT-Nb-MO(M=Mg, Zn, Co, Ni, Mn) 介质材料研究

MgO 掺杂 BT-NBT-Nb[0.85BT-0.15NBT]-2wt%Nb2O5- x wt% MgOX= 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0

MgO 含量 介电常数 介电损耗(%)

绝缘电阻率(Ω•cm)

0.0wt% 1267 1.47 1.14×1012

0.5wt% 1427 1.32 5.11×1013

1.0wt% 1549 1.02 4.48×1012

1.5wt% 1895 3.09 1.90×1012

2.0wt% 2703 3.98 5.83×109

𝑁𝑏2𝑂5+𝑀𝑔𝑂+3𝑇𝑖𝑇𝑖→2𝑁𝑏�̇�𝑖+𝑀𝑔 ′ ′𝑇𝑖+3𝑇𝑖𝑂2

𝑀𝑔𝑂+𝑇𝑖𝑇𝑖+𝑂𝑂→𝑀𝑔 ′ ′𝑇𝑖+𝑇𝑖𝑂2+𝑉 �̈�

不同含量MgO掺杂样品的介电性能及体积密度

BT-NBT-Nb-MO(M=Mg, Zn, Co, Ni, Mn) 介质材料研究

不同含量MgO掺杂样品的介温曲线

BT-NBT-Nb-MO(M=Mg, Zn, Co, Ni, Mn) 介质材料研究

二价金属氧化物掺杂 BT-NBT-Nb[0.85BT-0.15NBT]-2wt%Nb2O5- 1.5 wt% MOM=Mg, Zn, Co, Ni, Mn

改性剂 介电常数 介电损耗(%)

样片直径(mm)

绝缘电阻率(Ω•cm)

MgO 1895 3.09 16.758 1.90×1012

ZnO 2409 2.65 16.538 1.14×1012

CoO 1204 1.10 17.492 1.91×109

NiO 1400 1.22 17.303 1.73×109

MnCO3 916 11.68 16.749 4.24×109

不同二价金属氧化物掺杂样品的介电性能

不同二价金属氧化物掺杂样品的介温曲线

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