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简化共沉淀法制备CaCu3Ti4O12陶瓷及其介电性能研究

贾然 顾访 吴珍华 赵学童 李建英

简化共沉淀法制备CaCu3Ti4O12陶瓷及其介电性能研究

贾然, 顾访, 吴珍华, 赵学童, 李建英
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  • 具有巨介电常数的CaCu3Ti4O12陶瓷是一种理想的高储能密度电容器材料. 本文以草酸为沉淀剂、以乙酸铵为调节pH值的定量缓冲剂, 获得制备CaCu3Ti4O12陶瓷的简化共沉淀法.确定了pH=3.0为制备前驱粉料的 最佳反应条件.通过显微分析和介电性能测量,发现在1040℃-1100℃ 范围内,随着烧结温度的提高,陶瓷的晶粒尺寸增大,非线性系数上升,电位梯度和介电损耗下降, 1100℃烧结的试样tanδ 最低达到0.04.认为CaCu3Ti4O12 陶瓷介电损耗包含直流电导分量、低频松弛损耗和高频松弛损耗.低频松弛活化能为0.51 eV, 对应于晶界处的Maxwell-Wagner松弛极化;高频松弛过程活化能为0.10 eV, 对应晶粒内部的氧空位缺陷.烧结温度的升高导致晶界电阻下降.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50977071, 50972118, 51177121)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-01-12
  • 修回日期:  2012-05-17
  • 刊出日期:  2012-10-20

简化共沉淀法制备CaCu3Ti4O12陶瓷及其介电性能研究

  • 1. 西安交通大学,电力设备电气绝缘国家重点实验室, 西安 710049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 50977071, 50972118, 51177121)资助的课题.

摘要: 具有巨介电常数的CaCu3Ti4O12陶瓷是一种理想的高储能密度电容器材料. 本文以草酸为沉淀剂、以乙酸铵为调节pH值的定量缓冲剂, 获得制备CaCu3Ti4O12陶瓷的简化共沉淀法.确定了pH=3.0为制备前驱粉料的 最佳反应条件.通过显微分析和介电性能测量,发现在1040℃-1100℃ 范围内,随着烧结温度的提高,陶瓷的晶粒尺寸增大,非线性系数上升,电位梯度和介电损耗下降, 1100℃烧结的试样tanδ 最低达到0.04.认为CaCu3Ti4O12 陶瓷介电损耗包含直流电导分量、低频松弛损耗和高频松弛损耗.低频松弛活化能为0.51 eV, 对应于晶界处的Maxwell-Wagner松弛极化;高频松弛过程活化能为0.10 eV, 对应晶粒内部的氧空位缺陷.烧结温度的升高导致晶界电阻下降.

English Abstract

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