巨介电常数陶瓷CaCu3Ti4O12的研究进展 被引量：11

1

作者 宋江 成鹏飞 +3 位作者 王秋萍 余花娃 李盛涛 李建英 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期89-94,共6页

CaCu_3Ti_4O_(12)(CCTO)陶瓷具有高介电常数和高热稳定性,这使得CCTO可能在高密度信息储存、高介电电容器、大规模集成电路等领域获得广泛使用。系统地介绍了CCTO高介电常数起源的内禀机制和外禀机制,详细归纳了元素掺杂对CCTO介电特性... CaCu_3Ti_4O_(12)(CCTO)陶瓷具有高介电常数和高热稳定性,这使得CCTO可能在高密度信息储存、高介电电容器、大规模集成电路等领域获得广泛使用。系统地介绍了CCTO高介电常数起源的内禀机制和外禀机制,详细归纳了元素掺杂对CCTO介电特性的影响,阐述了巨介电常数与本征点缺陷的内在关联,肯定了晶粒电导赝极化理论,指出了CCTO巨介电常数陶瓷研究的重点在于:基于外禀机制的IBLC模型,通过晶胞掺杂或晶界掺杂改变晶粒或者晶界的电导,进而调控CCTO的介电损耗,使CCTO保持较高介电常数的前提下,在很宽的频率范围内使介电损耗正切值降低到0.1以下。 展开更多

关键词 CACU3TI4O12 巨介电常数介电损耗

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CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷的巨介电响应机理 被引量：7

2

作者 郑兴华 张程 +2 位作者 刘馨 汤德平 肖娟 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期630-635,共6页

针对CaCu3Ti4O12（CCTO）陶瓷的巨介电性起源存在较大争议的情况,以少量MnO2取代CCTO中CuO或TiO2、采用固相反应法烧结制备名义成分为CaCu3-xMnxTi4O12（x=0~0.3）和CaCu3Ti4-yMnyO12（y=0~0.1）的陶瓷。通过微结构和电性能的演变讨论C... 针对CaCu3Ti4O12（CCTO）陶瓷的巨介电性起源存在较大争议的情况,以少量MnO2取代CCTO中CuO或TiO2、采用固相反应法烧结制备名义成分为CaCu3-xMnxTi4O12（x=0~0.3）和CaCu3Ti4-yMnyO12（y=0~0.1）的陶瓷。通过微结构和电性能的演变讨论CCTO陶瓷的巨介电响应机理。结果表明：加入少量MnO2后,所有陶瓷均为体心立方（BCC）类钙钛矿结构的CCTO单相;但是,CCTO陶瓷显微结构从异常长大的晶粒转变成均匀的细小晶粒;同时,CCTO陶瓷的电阻率从107-.cm显著提高到109-.cm;介电常数从104显著下降到102;介电损耗从10-1急剧降低到10-3;CCTO陶瓷的巨介电响应是由半导体化的晶界/亚晶界和相对绝缘的晶粒/亚晶粒组成的内部阻挡层电容器（IBLC）所致。在较低温度下（〈1 100℃）烧结获得高介电常数、低损耗和温度稳定的CCTO基陶瓷,找到一种降低CCTO陶瓷介电损耗的有效方法。 展开更多

关键词 CaCu3Ti4O12陶瓷 巨介电常数 内部阻挡层电容器(IBLC) 低介电损耗

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非化学计量比巨介电CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷研究 被引量：2

3

作者 梁桃华 胡永达 +3 位作者 杨邦朝 杨仕清 马嵩 赖玲庆 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期211-213,217,共4页

采用固相反应法制备了不同化学计量比的CaCu3Ti4O12(简称CCTO)陶瓷。当Ca、Cu、Ti的原子摩尔比为1.08∶3.00∶4.44时,获得了相对介电常数在1kHz下高达4×105(1kHz)的巨介电CCTO陶瓷,其介电常数比标准化学计量比CCTO陶瓷高约一个数... 采用固相反应法制备了不同化学计量比的CaCu3Ti4O12(简称CCTO)陶瓷。当Ca、Cu、Ti的原子摩尔比为1.08∶3.00∶4.44时,获得了相对介电常数在1kHz下高达4×105(1kHz)的巨介电CCTO陶瓷,其介电常数比标准化学计量比CCTO陶瓷高约一个数量级。结合XRD、SEM、EDX等分析表征结果,对巨介电常数的物理机理进行了探讨。 展开更多

关键词 CCTO 非化学计量比 巨介电常数 机理

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CCTO/Cu巨介电陶瓷 被引量：2

4

作者 郑兴华 肖娟 +2 位作者 严容 黄旭 郑可炉 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期304-308,共5页

采用固相反应法制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)/Cu陶瓷,Cu改善了CCTO陶瓷的烧结性能。Cu添加较少时,CCTO/Cu陶瓷为CCTO单相;而当Cu添加较多时,CCTO/Cu陶瓷中出现第二相,并且随烧结温度的升高,第二相由CuO变成Cu2O。CCTO/Cu陶瓷存在明显的晶粒... 采用固相反应法制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)/Cu陶瓷,Cu改善了CCTO陶瓷的烧结性能。Cu添加较少时,CCTO/Cu陶瓷为CCTO单相;而当Cu添加较多时,CCTO/Cu陶瓷中出现第二相,并且随烧结温度的升高,第二相由CuO变成Cu2O。CCTO/Cu陶瓷存在明显的晶粒异常长大和层状晶界相。但是,当Cu添加量达到3wt%时,层状富铜晶界相大大减少且分布不均匀。CCTO/Cu陶瓷均具有巨介电常数(>104,1kHz)和较低的损耗(～10-1)。CCTO/Cu陶瓷的巨介电常数与其半导体部分密切相关。相对于CCTO陶瓷,CCTO/Cu陶瓷介电常数具有更强的温度依赖性。 展开更多

关键词 巨介电常数 烧结温度 CCTO/Cu陶瓷

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巨介电陶瓷CaCu_3Ti_4O_(12)/聚合物复合材料研究进展 被引量：6

5

作者 苏艳丽 黄鹤 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期94-98,共5页

介绍了具有巨介电常数的CaCu3Ti4O12陶瓷与聚合物形成复合材料的制备工艺,分析了复合材料介电性能的影响因素,展望了今后巨介电陶瓷CaCu3Ti4O12/聚合物复合材料的发展趋势。

关键词 CaCu3Ti4O12陶瓷 聚合物 复合材料 巨介电常数

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Sr_(1-x)Er_(x)TiO_(3)陶瓷的巨介电性能研究

6

作者 蒲永平 张贤 +2 位作者 张金波 宁亚婷 上阳超 《陕西科技大学学报》 北大核心 2023年第4期104-111,共8页

选用“两性”稀土Er^(3+)离子掺杂SrTiO_(3)陶瓷,采用传统固相法制备出了在空气下烧结的具有巨介电低损耗的Sr_(1-x)Er_(x)TiO_(3)陶瓷.结果表明,当x=0.012,该陶瓷显示出巨介电行为,在1 kHz下具有17 790的介电常数,在1 MHz下具有14 363... 选用“两性”稀土Er^(3+)离子掺杂SrTiO_(3)陶瓷,采用传统固相法制备出了在空气下烧结的具有巨介电低损耗的Sr_(1-x)Er_(x)TiO_(3)陶瓷.结果表明,当x=0.012,该陶瓷显示出巨介电行为,在1 kHz下具有17 790的介电常数,在1 MHz下具有14 363的介电常数,在1 kHz下具有0.02的介电损耗.在巨介电、低介电损耗的材料中,存在着“电子钉扎”现象,电子的局域极化使介电常数增大;而在此过程中,由于限制了电子的长程移动,从而降低了介质损耗. 展开更多

关键词 SrTiO_(3) 巨介电常数 低介电损耗 两性掺杂

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(Nb,Al)共掺BaTiO_3陶瓷的巨介电及介电弛豫现象（英文） 被引量：1

7

作者 黄栋 吴颖 +2 位作者 苗纪远 刘志甫 李永祥 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期219-224,共6页

(Nb,Al)共掺的BaTiO_3陶瓷(BaTi_(0.98)(Nb_(0.5)Al_(0.5))_(0.02)O_3)表现出巨介电现象,介电常数可以达到3×105,介电损耗为0.2。在10^(-1)~10~7 Hz范围内,观察到三种介电弛豫现象,并分别对其进行了分析。低频段(10^(-1)~10 Hz)和... (Nb,Al)共掺的BaTiO_3陶瓷(BaTi_(0.98)(Nb_(0.5)Al_(0.5))_(0.02)O_3)表现出巨介电现象,介电常数可以达到3×105,介电损耗为0.2。在10^(-1)~10~7 Hz范围内,观察到三种介电弛豫现象,并分别对其进行了分析。低频段(10^(-1)~10 Hz)和中频段(10~3~10~5 Hz)属于非德拜弛豫,分别是由于Maxwell-Wagner电极界面极化和晶界层电容器效应引起的;相反,高频段(10~5~10~7 Hz)属于德拜弛豫,通过阿伦尼乌斯公式的拟合,得到其激活能E=15 meV和频率因子f_0=7×10~6Hz。较小的激活能和频率因子表明其弛豫过程可能来源于复杂缺陷团簇中的电子的局域运动,被称为钉扎电子–缺陷偶极子效应。本研究显示钉扎电子–缺陷偶极子效应可以作为设计新型巨介电钙钛矿材料的依据。 展开更多

关键词 (Nb Al)共掺 钙钛矿 巨介电常数 钉扎电子–缺陷偶极子

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Al掺杂对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷介电性能的影响 被引量：2

8

作者 李媛 付志粉 +2 位作者 曹蕾 王亚娟 刘鹏 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期39-42,46,共5页

采用标准电子陶瓷工艺,制备了CaCu3Ti4-xAlxO12-x/2(CCTAO,x=0,0.06,0.10,0.20)陶瓷样品,研究Al对CCTAO材料的微观结构和介电性能的影响.结果表明,Al的添加可促进CaCu3Ti4O12(CCTO)晶界处小晶粒生长,拟制大晶粒长大,增强晶界的绝缘性,... 采用标准电子陶瓷工艺,制备了CaCu3Ti4-xAlxO12-x/2(CCTAO,x=0,0.06,0.10,0.20)陶瓷样品,研究Al对CCTAO材料的微观结构和介电性能的影响.结果表明,Al的添加可促进CaCu3Ti4O12(CCTO)晶界处小晶粒生长,拟制大晶粒长大,增强晶界的绝缘性,使低频介电弛豫行为明显减弱,降低了CCTAO陶瓷样品低频范围的介电损耗.x=0.2时在40 Hz^1 kHz频率范围内,tanδ均小于0.05,最小值仅为0.033.对该样品偏压下的介电性能的研究发现,Al3+取代Ti4+可实现P型掺杂,改变基体的半导状态,拟制表面作用,从而使样品低频范围受偏压影响明显减弱. 展开更多

关键词 巨介电常数 介电弛豫 直流偏压

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相含量与晶粒半导化对CaCu_3Ti_4O_(12)介电性能的影响 被引量：3

9

作者 魏纳新 周小莉 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2009年第2期131-133,共3页

在25-355K温区范围内测定了陶瓷样品的介电性能；用XRD测量了其结构；分别考察了介电常数与晶相含量、测试频率间的关系．结果表明：样品的晶相含量对其介电性能的影响不是惟一的，当相对晶相含量较低时，晶相含量与CaCu3Ti4O12相对介... 在25-355K温区范围内测定了陶瓷样品的介电性能；用XRD测量了其结构；分别考察了介电常数与晶相含量、测试频率间的关系．结果表明：样品的晶相含量对其介电性能的影响不是惟一的，当相对晶相含量较低时，晶相含量与CaCu3Ti4O12相对介电常数成正比；当相对晶相含量较高时，晶粒半导化程度对CaCu3Ti4O12的介电性能有明显的影响，半导化程度越高，其宏观介电常数也越大． 展开更多

关键词 CACU3TI4O12 晶相含量 巨介电常数 晶粒半导化

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Ba_(0.9)La_(0.1)Ti_(0.9)Fe_(0.1)O_(3)陶瓷的介电弛豫研究 被引量：1

10

作者 刘军伟 刘巧丽 +2 位作者 王辰 徐兴组 路大勇 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2021年第3期16-20,共5页

利用固相反应法制备了La/Fe双掺杂BaTiO3陶瓷Ba_(0.9)La_(0.1)Ti_(0.9)Fe_(0.1)O_(3),利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和变温变频介电测试对陶瓷的结构和介电性质进行了分析。XRD结果表明,10%的La/Fe离子能够完全并入BaTiO_(3... 利用固相反应法制备了La/Fe双掺杂BaTiO3陶瓷Ba_(0.9)La_(0.1)Ti_(0.9)Fe_(0.1)O_(3),利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和变温变频介电测试对陶瓷的结构和介电性质进行了分析。XRD结果表明,10%的La/Fe离子能够完全并入BaTiO_(3)主晶格,形成立方晶体结构。变频介电常数呈现明显的介电平台,并在损耗谱中出现弛豫峰,同时具有热激活特征。弛豫峰位与温度在高温区域符合Arrhenius关系,在低温范围内表现为极化子弛豫行为。电模量谱表明Ba_(0.9)La_(0.1)Ti_(0.9)Fe_(0.1)O_(3)具有晶粒和晶界两种电学结构,高频弛豫峰与晶粒相关,低频弛豫峰与晶界有关。巨介电常数和介电弛豫是晶界空间电荷极化和晶粒内部电荷运动共同作用的结果。 展开更多

关键词 双掺杂钛酸钡 巨介电常数 介电弛豫 电模量

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Al_2O_3掺杂CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷的介电性能与I-U非线性特征

11

作者 王亚娟 曹蕾 +4 位作者 荆慧霞 杨敬娜 张瑜 吴怡 刘鹏 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期34-38,共5页

采用固相反应法,制备了一系列(1-x)CaCu3Ti4O12-xAl2O3(x=0,0.15,0.30,0.40)复相陶瓷.结果表明:Al2O3掺杂使CaCu3Ti4O12基陶瓷在降低低频范围内的介电损耗之外,同时使压敏电压大幅度的提高.当Al2O3的含量为0.30时的样品具有良好的综合... 采用固相反应法,制备了一系列(1-x)CaCu3Ti4O12-xAl2O3(x=0,0.15,0.30,0.40)复相陶瓷.结果表明:Al2O3掺杂使CaCu3Ti4O12基陶瓷在降低低频范围内的介电损耗之外,同时使压敏电压大幅度的提高.当Al2O3的含量为0.30时的样品具有良好的综合电学性能:rε=2 000,tanδ=0.04(1 kHz),压敏电压Eb=1 084 V/mm且非线性系数α=4.6. 展开更多

关键词 压敏电压 I-U非线性特征 巨介电常数

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CaCu_3Ti_4O_(12)-xZnO陶瓷介电性能研究 被引量：3

12

作者 闫妍 刘鹏 +1 位作者 杨锋莉 王亚娟 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期23-26,共4页

采用传统陶瓷烧结方法,制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)-xZnO(x=0,0.05,0.20,0.60,1.00)陶瓷样品.应用X射线衍射仪及扫描电镜,分别确定了样品的物性和形貌.利用阻抗分析仪测定了不同频率和温度下材料的介电常数和介电损耗,研究了ZnO对CCTO材料... 采用传统陶瓷烧结方法,制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)-xZnO(x=0,0.05,0.20,0.60,1.00)陶瓷样品.应用X射线衍射仪及扫描电镜,分别确定了样品的物性和形貌.利用阻抗分析仪测定了不同频率和温度下材料的介电常数和介电损耗,研究了ZnO对CCTO材料的微观结构和介电性能的影响.结果表明:添加ZnO可促进CCTO晶界处小晶粒生长,抑制大晶粒生长,降低CCTO陶瓷样品高频范围的介电损耗.当x=1时,在1kHz～1MHz频率范围内,tanδ均小于1.1,并且可将陶瓷的压敏电压提高至100V/mm.这为优化CCTO材料性能、推进其在电容器方面的应用,提供了一定的实验依据. 展开更多

关键词 CaCu3Ti4O12(CCTO) 巨介电常数 压敏电压

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CaCu_3Ti_4O_(12)(CCTO)陶瓷的研究进展 被引量：3

13

作者 王行行 蔡会武 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1981-1985,1990,共6页

CaCu_3Ti_4O_(12)(也简称为CCTO)是一种非铅基、具有高介电常数以及高热稳定性的新型介电陶瓷。这种性质使得它无论在科研领域还是在实际应运中都将成为研究的热点。首先介绍了CCTO目前的几种制备工艺,并对这几种工艺作出简单对比分析... CaCu_3Ti_4O_(12)(也简称为CCTO)是一种非铅基、具有高介电常数以及高热稳定性的新型介电陶瓷。这种性质使得它无论在科研领域还是在实际应运中都将成为研究的热点。首先介绍了CCTO目前的几种制备工艺,并对这几种工艺作出简单对比分析。其次介绍了CCTO巨介电常数机理来源的几种机制,然后详尽介绍掺杂改性对CCTO特性的影响,最后对CCTO的研究现状做出总结。 展开更多

关键词 CCTO 制备工艺 巨介电常数 介电损耗 内部机理 掺杂改性

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ZnO-B_2O_3对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷结构和介电性能的影响

14

作者 张程 曾桂林 +2 位作者 郑兴华 汤德平 肖娟 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期636-641,共6页

采用传统固相反应法,将ZnO-B2O3（ZB）与1 100℃预烧的CaCu3Ti4O12（CCTO）粉末混合烧结成陶瓷。探讨ZB对CCTO陶瓷显微结构和介电性能的影响,并进一步分析CCTO陶瓷的巨介电机理。结果表明：当添加少量ZB（w≤2%,质量分数）时,形成体心立... 采用传统固相反应法,将ZnO-B2O3（ZB）与1 100℃预烧的CaCu3Ti4O12（CCTO）粉末混合烧结成陶瓷。探讨ZB对CCTO陶瓷显微结构和介电性能的影响,并进一步分析CCTO陶瓷的巨介电机理。结果表明：当添加少量ZB（w≤2%,质量分数）时,形成体心立方BCC类钙钛矿结构的CCTO单相;当w〉2%时,生成Zn2TiO4杂相;当ZB的添加量为0.5%和10%时,CCTO陶瓷的介电常数明显增大,介电损耗也较高;而当ZB的添加量为1.0%~5.0%时,介电常数的变化很小,同时具有较低的损耗和良好的温度稳定性。其中,w=2%时CCTO基陶瓷具有优异的介电性能（100 kHz）,即相对介电常数εr=336,介电损耗tanδ=0.018,介电常数温度系数τε=-1.5×10-5℃-1。ZB掺杂CCTO基陶瓷的阻抗谱表明：CCTO陶瓷由半导体化晶界和相对绝缘的晶粒构成,因此,其具有巨介电常数。 展开更多

关键词 CaCu3Ti4O12陶瓷 ZNO B2O3 巨介电常数 温度系数

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真空退火对La_(1.5)Sr_(0.5)NiO_(4-δ)陶瓷介电性能的影响

15

作者 张建柱 赵捷 +3 位作者 陆翠敏 吴玉强 马永昌 刘庆锁 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期69-72,共4页

采用固相烧结法在空气中经1360℃制备了单相La_(1.5)Sr_(0.5)NiO_(4-δ)陶瓷,将其在2×10^(-3)Pa的真空度下于800℃退火3h;用阻抗分析仪对真空退火前后其变温交流阻抗谱进行了分析。结果表明:真空退火前的陶瓷在10~2～10~6Hz和100～... 采用固相烧结法在空气中经1360℃制备了单相La_(1.5)Sr_(0.5)NiO_(4-δ)陶瓷,将其在2×10^(-3)Pa的真空度下于800℃退火3h;用阻抗分析仪对真空退火前后其变温交流阻抗谱进行了分析。结果表明:真空退火前的陶瓷在10~2～10~6Hz和100～320 K时存在高达10~5的巨介电常数,且与电荷有序有关;退火后介电常数减小到10~4,弥散区域向低频发生大幅移动,其极化以晶界极化为主。 展开更多

关键词 巨介电常数 陶瓷 真空退火

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CaCu_3Ti_4O_(12)-xMg_2TiO_4陶瓷的介电性能

16

作者 杨锋莉 吴俊林 +1 位作者 闫妍 刘鹏 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期23-26,30,共5页

采用传统陶瓷烧结方法,制备了CaCu3Ti4O12（CCTO）-xMg2TiO4（x=0,0.2,0.4,0.6）陶瓷样品.利用X射线衍射仪和扫描电镜,分别确定了样品的物性和形貌,并用阻抗分析仪测定了不同频率和温度下材料的介电常数和介电损耗,进而研究Mg2TiO4对CCT... 采用传统陶瓷烧结方法,制备了CaCu3Ti4O12（CCTO）-xMg2TiO4（x=0,0.2,0.4,0.6）陶瓷样品.利用X射线衍射仪和扫描电镜,分别确定了样品的物性和形貌,并用阻抗分析仪测定了不同频率和温度下材料的介电常数和介电损耗,进而研究Mg2TiO4对CCTO材料微观结构和介电性能的影响.结果表明：添加Mg2TiO4可促进CCTO晶界处小晶粒生长,抑制大晶粒生长,增强晶界的绝缘性,使低频介电弛豫行为明显减弱,降低CCTO陶瓷样品低频范围的介电损耗.当x=0.2时,在50~150 Hz频率范围内,tanδ均在0.05附近.该实验结果为优化CCTO材料性能、推进其在电容器方面的应用提供了实验依据. 展开更多

关键词 CaCu3Ti4O12(CCTO) 巨介电常数 电流-电压非线性

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