巨介电材料已成为大容量陶瓷电容器及元器件小型化发展的关键材料。本书主要阐述制备技术及A位离子调控对La2/3Cu3Ti4O12基巨介电陶瓷材料结构及电学行为的影响。本书首先阐述了巨介电材料发展的重要性、巨介电材料产生的巨介电机理、材料的制备方法以及材料掺杂改性等方面的内容。其次介绍La2/3Cu3Ti4O12基巨介电材料的制备过程、溶胶条件和烧结条件对陶瓷微观结构和电学性能的影响,分析溶胶-凝胶法和固相法制备ACu3Ti4O12(A= La2/3和 Na0.5La0.5)陶瓷微观结构和电学性能的差异性。最后介绍不同A位离子(La3+、Li+、Na+、K+和 NaxLay)及A位离子含量变化对ACu3Ti4O12陶瓷的微观结构和电学性能的影响,并对其产应的原因和机制进行详细阐述。
样章试读
目录
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前言
第1章 绪论 1
1.1 电介质基础知识 2
1.1.1 电介质的极化与介电常数 2
1.1.2 介电损耗 4
1.1.3 介电弛豫 4
1.2 新型巨介电陶瓷的结构和巨介电性机制 5
1.3 改善巨介电陶瓷电学性能的方法与技术 8
1.3.1 陶瓷的制备技术 8
1.3.2 ACTO陶瓷掺杂取代 9
1.4 LCTO基陶瓷研究的意义及内容 10
1.4.1 LCTO基陶瓷研究的意义 10
1.4.2 LCTO基陶瓷的研究内容 11
第2章 ACu3Ti4O12陶瓷的制备、结构与性能的表征 13
2.1 陶瓷粉体的制备工艺 13
2.2 陶瓷样品的制备工艺 15
2.3 陶瓷粉末及陶瓷结构的表征方法 16
2.4 陶瓷样品电学性能的测试 17
第3章 La2/3Cu3Ti4O12陶瓷的制备、结构与电学性能的研究 19
3.1 溶胶条件对LCTO-SG粉末结构及陶瓷介电性能的影响 19
3.1.1 溶胶条件对LCTO-SG粉末相结构的影响 19
3.1.2 溶胶条件对LCTO-SG粉末微观结构的影响 20
3.1.3 溶胶条件对LCTO-SG陶瓷介电性能的影响 22
3.2 LCTO陶瓷制备工艺的研究及对结构、介电性能的影响 25
3.2.1 烧结温度对LCTO-SG陶瓷微观结构和介电性能的影响 25
3.2.2 保温时间对LCTO-SG陶瓷微观结构和介电性能的影响 26
3.2.3 LCTO-SS陶瓷制备工艺的研究及对介电性能的影响 28
3.3 溶胶-凝胶法与固相法制备LCTO陶瓷结构的对比研究 28
3.3.1 LCTO-SG和LCTO-SS粉末的相结构 28
3.3.2 LCTO-SG干凝胶和LCTO-SS原料粉的热分析 29
3.3.3 LCTO-SG和LCTO-SS粉末和陶瓷的微观结构 30
3.4 溶胶-凝胶法与固相法制备LCTO陶瓷电学性能的对比研究 32
3.4.1 LCTO-SG和LCTO-SS陶瓷介电频谱图的分析 32
3.4.2 LCTO-SG和LCTO-SS陶瓷阻抗图谱的分析 33
3.4.3 LCTO-SG和LCTO-SS陶瓷电导频谱图的分析 35
3.4.4 LCTO-SG和LCTO-SS陶瓷介电温谱图的分析 35
3.4.5 LCTO-SG和LCTO-SS陶瓷电模量的分析 37
3.4.6 LCTO-SG和LCTO-SS陶瓷晶界电导特征的分析 39
3.5 本章小结 42
第4章 Na1/2La1/2Cu3Ti4O12陶瓷的制备、结构和电学性能的研究 44
4.1 溶胶条件对NLCTO-SG陶瓷介电性能的影响 44
4.2 NLCTO陶瓷制备工艺的研究及对结构、介电性能的影响 46
4.2.1 烧结温度对NLCTO-SG陶瓷微观结构和介电性能的影响 46
4.2.2 保温时间对NLCTO-SG陶瓷微观结构和介电性能的影响 48
4.2.3 NLCTO-SS陶瓷制备工艺的研究及对介电性能的影响 49
4.3 溶胶-凝胶法与固相法制备NLCTO陶瓷结构的对比研究 50
4.3.1 NLCTO-SG和NLCTO-SS粉末的相结构 50
4.3.2 NLCTO-SG干凝胶和NLCTO-SS原料粉的热分析 51
4.3.3 NLCTO-SG和NLCTO-SS粉末和陶瓷的微观结构 52
4.4 溶胶-凝胶法与固相法制备NLCTO陶瓷电学性能的对比研究 53
4.4.1 NLCTO-SG和NLCTO-SS陶瓷介电频谱图的分析 53
4.4.2 NLCTO-SG和NLCTO-SS陶瓷阻抗图谱的分析 54
4.4.3 NLCTO-SG和NLCTO-SS陶瓷电导频谱图的分析 55
4.4.4 NLCTO-SG和NLCTO-SS陶瓷介温谱图的分析 56
4.4.5 NLCTO-SG和NLCTO-SS陶瓷电模量的分析 58
4.4.6 NLCTO-SG和NLCTO-SS陶瓷晶界(或畴界)电导特征的分析 59
4.5 本章小结 62
第5章 Li+、Na+和K+取代La2/3Cu3Ti4O12陶瓷A 位离子的结构与电学性能的研究 63
5.1 LLCTO和KLCTO陶瓷制备工艺的研究及对介电性能的影响 63
5.1.1 LLCTO陶瓷制备工艺的研究及对介电性能的影响 63
5.1.2 KLCTO陶瓷制备工艺的研究及对介电性能的影响 66
5.2 Li+、Na+和K+取代对LCTO陶瓷结构的影响 70
5.2.1 LCTO、LLCTO、NLCTO和KLCTO陶瓷的相结构 70
5.2.2 LCTO、LLCTO、NLCTO和KLCTO 干凝胶的热分析 71
5.2.3 LCTO、LLCTO、NLCTO和KLCTO陶瓷的微观结构 72
5.3 Li+、Na+和K+取代对LCTO陶瓷电学性能的影响 73
5.3.1 LCTO、LLCTO、NLCTO和KLCTO陶瓷介电频谱图的分析 73
5.3.2 LCTO、LLCTO、NLCTO和KLCTO陶瓷阻抗图谱的分析 75
5.3.3 LCTO、LLCTO、NLCTO和KLCTO陶瓷电导频谱图的分析 77
5.3.4 LCTO、LLCTO、NLCTO和KLCTO陶瓷介温谱图的分析 77
5.3.5 LCTO、LLCTO、NLCTO和KLCTO陶瓷电模量的分析 79
5.3.6 LCTO、LLCTO、NLCTO和KLCTO陶瓷晶界(或畴界)电导特征的分析 82
5.4 本章小结 84
第6章 Na0.5-xLa0.5+xCu3Ti4O12陶瓷结构与电学性能的研究 86
6.1 Na0.5-xLa0.5+xCu3Ti4O12陶瓷结构的研究 86
6.1.1 陶瓷的相结构 86
6.1.2 陶瓷的微观结构 87
6.2 Na0.5-xLa0.5+xCu3Ti4O12陶瓷电学性能的研究 88
6.2.1 陶瓷介电频谱图的分析 88
6.2.2 陶瓷阻抗图谱的分析 90
6.2.3 陶瓷电导频谱图的分析 91
6.2.4 陶瓷介温谱图的分析 92
6.2.5 陶瓷电模量的分析 94
6.2.6 陶瓷晶界(或畴界)电导特征的分析 96
6.3 本章小结 100
第7章 NaxLa(2-x)/3Cu3Ti4O12陶瓷结构与电学性能的研究 101
7.1 NaxLa(2-x)/3Cu3Ti4O12陶瓷结构的研究 101
7.1.1 陶瓷的相结构 101
7.1.2 陶瓷的微观结构 102
7.2 NaxLa(2-x)/3Cu3Ti4O12陶瓷电学性能的研究 103
7.2.1 陶瓷介电频谱图的分析 103
7.2.2 陶瓷阻抗图谱的分析 105
7.2.3 陶瓷电导频谱图的分析 106
7.2.4 陶瓷介电温谱图的分析 107
7.2.5 陶瓷电模量的分析 108
7.2.6 陶瓷晶界(或畴界)电导特征的分析 111
7.3 本章小结 113
第8章 总结与展望 115
8.1 总结 115
8.2 展望 119
参考文献 121