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电子能量损失谱在BaTiO_(3)基多层陶瓷电容器中的应用研究
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作者 吴鲁康 傅正钱 +4 位作者 于子怡 杨俊 周斌 陈学锋 许钫钫 《无机材料学报》 北大核心 2025年第6期683-689,共7页
消费电子、航空航天和国防科研等领域对BaTiO_(3)基多层陶瓷电容器(Multi-layer Ceramic Capacitor, MLCC)的性能要求日益提高。在MLCC复杂制作工艺过程中,元素的分布和偏析会显著影响其相组成、微结构和性能,亟需一个有效的分析手段在... 消费电子、航空航天和国防科研等领域对BaTiO_(3)基多层陶瓷电容器(Multi-layer Ceramic Capacitor, MLCC)的性能要求日益提高。在MLCC复杂制作工艺过程中,元素的分布和偏析会显著影响其相组成、微结构和性能,亟需一个有效的分析手段在微观尺度上对MLCC进行元素精确解析。基于先进透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)的元素分析技术因在亚埃尺度的超高空间分辨率而展现出独特优势。其中, X射线能谱(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,EDS)可快速定性分析金属元素,但对轻元素O的检测灵敏度较低,且因能量分辨率较低(~130eV),致使Ba和Ti元素存在谱峰重叠,无法进行准确的定量分析。相比之下,电子能量损失谱(Electron Energy-loss Spectroscopy, EELS)不仅具有超高能量分辨率(<1.0 eV),而且能够给出化学价态等信息,在MLCC微观尺度元素分析中具有较大的潜力与优势。本工作一方面利用EELS解决了EDS因谱峰重叠而不能区分Ba和Ti元素的问题;另一方面通过EELS揭示了在较小晶粒中Ti^(3+)离子占比更多,且单晶粒的EELS线扫分析发现烧结过程中Ba的扩散比Ti更容易。基于高空间分辨率的EELS可以提供更为准确和丰富的元素和价态信息,为MLCC的工艺改良和性能优化提供重要支撑。 展开更多
关键词 多层陶瓷电容器 元素分析 电子能量损失谱 BaTiO_(3)
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温度稳定型BaTiO_(3)基复合钙钛矿型介质材料研究进展 被引量:3
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作者 汪丰麟 张为军 +1 位作者 毛海军 白书欣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期53-59,共7页
多层陶瓷电容器(MLCC)是最为重要的片式无源器件之一。随着电子系统应用领域逐渐拓展,MLCC被要求在更高工作温度和更宽温度范围内具有稳定的性能,因此迫切需要温度稳定型MLCC介质材料。BaTiO_(3)具有高介电常数、低介电损耗、价格低廉... 多层陶瓷电容器(MLCC)是最为重要的片式无源器件之一。随着电子系统应用领域逐渐拓展,MLCC被要求在更高工作温度和更宽温度范围内具有稳定的性能,因此迫切需要温度稳定型MLCC介质材料。BaTiO_(3)具有高介电常数、低介电损耗、价格低廉、环保无毒等优点,是最受关注的MLCC介质材料之一。但纯BaTiO_(3)难以满足温度稳定型MLCC对介质材料介温稳定性的要求,且因BaTiO_(3)居里温度的固有限制,单独对BaTiO_(3)改性通常难以提升其高温段的介温稳定性,无法满足X8R或X9R标准。因此,利用Bi(M)O_(3)、(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_(3)、K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)与CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)等同样具有钙钛矿型结构的化合物与BaTiO_(3)形成固溶体,构建BaTiO_(3)基复合钙钛矿型介质材料,并在此基础上进一步掺杂改性,已成为获取温度稳定型介质材料的研究热点。本文主要综述了近年来温度稳定型BaTiO_(3)基复合钙钛矿型介质材料的研究进展,并对其发展前景进行了讨论。 展开更多
关键词 钛酸钡 复合钙钛矿 温度稳定型介质材料 多层陶瓷电容器
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改性(Sr,Ca)TiO_(3)基储能陶瓷介电及MLCC性能研究 被引量:1
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作者 陈永虹 林志盛 +2 位作者 张子山 陈本夏 王根水 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期976-982,共7页
工业级脉冲储能多层瓷介电容器(MLCC)是现阶段国内研制和生产电子启动装置的重要元器件,针对国内主要有机薄膜电容器尺寸大、寿命短、可靠性较低的不足,本研究采用传统固相反应法,制备了SrTiO_(3)和CaTiO_(3)基的脉冲储能介质陶瓷材料,... 工业级脉冲储能多层瓷介电容器(MLCC)是现阶段国内研制和生产电子启动装置的重要元器件,针对国内主要有机薄膜电容器尺寸大、寿命短、可靠性较低的不足,本研究采用传统固相反应法,制备了SrTiO_(3)和CaTiO_(3)基的脉冲储能介质陶瓷材料,研究了微量助烧剂掺杂,以及Sr^(2+)/Ca^(2+)相互掺杂对陶瓷材料的介电性能的影响,并进一步制备和研究了以(Sr,Ca)Ti O_(3)为基体MLCC性能。实验结果表明:通过加入质量分数1.0%的助烧剂,引入微量Bi^(3+)可取代Sr^(2+),提高了SrTiO_(3)材料的介电常数,而Bi^(3+)对CaTiO_(3)基材料的介电性能无明显影响;Mn元素有效抑制高温烧结中Ti^(4+)的还原,降低介电损耗;加入助烧剂有效降低瓷粉的烧结温度,提高材料的致密性。(Sr_(x)Ca_(1-x))TiO_(3)体系的MLCC可保持较高的介电常数和较低的介电损耗,当x=0.4时,其介电损耗tanδ=1.8×10^(–4),击穿强度为59.38 V/μm,高低温放电电流变化率为±7%,放电稳定,在常温和高温(125℃)下经1000次循环充放电实验均未失效,是一种在不同电场强度下具有相对较优的容量稳定性以及较高可靠性的脉冲特性(Sr,Ca)TiO_(3)基电容器陶瓷介质材料。 展开更多
关键词 (Sr Ca)TiO_(3) 瓷粉 脉冲 多层瓷介电容器
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