鈮酸鹽微晶玻璃的組成、結構及性能研究.pdf

1、本文采用傳統(tǒng)熔融法并結合可控析晶的方法制備了SrO-BaO-Nb2O5-SiO2-B2O3微晶玻璃(SBN),采用DSC、XRD、SEM、阻抗分析和電性能測試等分析手段研究了熱處理工藝、添加CeO2及BaF2對 SBN微晶玻璃的析晶機理、微觀結構、電性能和儲能密度(W)的影響,得到的結果如下:
　　1.探討了熱處理工藝對SBN微晶玻璃相組成、微觀結構和電性能的影響:隨著溫度的增加,樣品析出 Ba0.25Sr0.75Nb2O6相和第

2、二相 Ba3Nb6Si4O28,顯微結構逐漸趨于致密;介電常數(shù)先增后降,體積電阻率與擊穿強度隨溫度的增加均逐漸增加,析晶機制為一維擴散控制。900℃熱處理2h后的綜合性能最佳:ε=35,Eb=1300kV/cm, W=2.8 J/cm3。
　　2.系統(tǒng)的研究了稀土氧化鈰對SBN微晶玻璃析晶動力學、相組成、微觀結構和電性能的影響:氧化鈰降低了體系的析晶活化能,促進了析晶并改善了顯微結構;晶化動力學表明玻璃的晶化機制為表面晶化;所有樣

3、品均有 Ba0.25Sr0.75Nb2O6相和Ba3Nb6Si4O28相;介電常數(shù)與擊穿強度隨氧化鈰含量的增加呈先增后減的變化;當氧化鈰的含量為4.4mol％時,樣品的綜合性能最佳:ε=49,Eb=1250kV/cm,W=3.39 J/cm3。
　　3.系統(tǒng)的研究了 BaF2對 SBN微晶玻璃的析晶動力學、相組成、微觀結構和電性能的影響:隨著 BaF2的增加,析晶活化能降低,微觀結構也得到明顯的改善,介電常數(shù)和擊穿強度明顯提高;所

4、有樣品的主相為 Ba0.25Sr0.75Nb2O6,同時有第二相Ba3Nb6Si4O28生成,當BaF2含量為7wt%時,出現(xiàn)了第三相Ba3Nb10O28。添加5wt%BaF2的樣品具有最優(yōu)性能:ε=63,Eb=1120kV/cm,W=3.5 J/cm3。同時,比較了兩種電極結構對電性能的影響,結果發(fā)現(xiàn)含 Au薄膜的電極結構改善了性能:ε=72, Eb=1230kV/cm,W=4.82 J/cm3。
　　4.制備了SrO-BaO-