钛酸钡基低频热稳定陶瓷掺杂CCTO的研究.pdf

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1、第33卷第2期电子元件与材料V_0l_33NO．22014年2月COMPoNENTSANDMATEmALSFeb．2Ol4钛酸钡基低频热稳定陶瓷掺杂CCTO的研究肖谧，吴昊阳(天津大学电子信息工程学院，天津300072)摘要：以CaCO3、CuO及TiO2为原料，采用固相法制备了CCTO(CaCu3Ti4Ol2)。通过在纯BaTiO3与掺杂有M(M由Nb2O5、Co203、Nd2O3、CeO2及MnCO3构成，可改善陶瓷材料的温度特性)的BaTiO3中掺杂不同量CCTO，研究了CCTO掺杂对BaTiO3陶瓷的微观结构和介

2、电性能的影响。实验结果表明，掺杂CCTO后，陶瓷晶粒长大，陶瓷介电性能随着CCTO掺杂量的改变而改变，居里峰随CCTO掺杂量的增加向高温方向移动。在烧结温度为1160℃时所制备的添加有M和7％CCTO(质量分数)的BaTiO3陶瓷片样品在一55--+150℃的相对介电常数变化率在士15％以内，符合X8R的要求．关键词：BaTiO3；CCTO；MLCC；掺杂；X8R；微观结构；介电性能doi：lO．3969~．issn．1001·2028．2014．02．015中图分类号：TM22+．3文献标识码：A文章编号：1001．2

3、028(2014)02．0061．04EffectsofCCTOdopingonlow--frequencythermallystableBaTiO3-basedceramicsXIAOMi，WUHaoyang(SchoolofElectronicInformationEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072，China)Abstract：CCTO(CaCu3Ti4O12)waspreparedbysolid—phasemethodusingCaCO3，CuOandTiO2a

4、srawmaterials．BydopingdiferentamountsofCCTOinpureBaTiO3andtheBaTiO3dopedwithM(MwasconstitutedbyNb205，Co203，Nd203，CeO2andMnCO3，whichcouldimprovethetemperaturecharacteristicofceramics)，theefectsofCCTOdopingonthemicrostructureanddielectricpropertiesofBaTiO3ceramicsw

5、ereinvestigated．TheresultsshowthatthegrainsofceramicgrowlargerafterCCTOdopingandthedielectricpropertieschangewiththechangingofdopingamountofCCTO．CuriepointshiristothehighertemperaturewhenthedopingamountofCCTOincreases．ThechangingrateofrelativepermittivityofBaTiO3

6、ceramicsdopedwithMand7％fmassfraction)CCTOsinteredat1160℃iswithin士15％in-55,-,+150℃，whichmeetsthespecificationsofX8R．Keywords：BaTiO3；CCTO；MLCC；doping；X8R；microstructure；dielectricproperties随着电子信息技术的不断提高，各类电子设各根据电子工业协会(EIA)的规定，对于适应不和系统产品逐渐向小型化、集成化、数字化、智能同工作温区的陶瓷介质，依

7、据其工作温区可分为化、功能化和高可靠化方向发展。片式元件由于具X7R、X8R、X9R等类型。所谓X7R，是指在一55--~-125有短、小、轻、薄及可靠性高等优点，可适应高密℃工作温区内的所有温度点，材料的相对介电常数相度表面贴装技术。其中多层陶瓷电容器(MLCC)是对于室温(25℃)时的变化率在土15％以内。如果将工作用量最大的一类片式元件。近年来，随着MLCC的温区上限提高~+150℃或+200℃，材料的类型则分应用范围越来越广泛，对MLCC工作温度范围的要别用X8R、X9R表示，相应地要求在一55--,+150℃和

8、求也不断提高。为了适应更宽的工作温度范围，制一55--+200℃工作温区内的所有温度点，材料的相对备MLCC所需的陶瓷介质的温度稳定性亟需提高。介电常数相对于室温时的变化率在士15％以内。收稿日期：2013．10-25通讯作者：肖谧作者简介：肖谧(1972-)。男．河北保定人，副教授．主要从事电子功能陶瓷材料与器件方