吉林化工学院--科学研究
吉林化工科学技术管理处

高介电Y5V型稀土掺杂钛酸钡陶瓷材料及其制备方法

[日期:2012-11-06] 来源:  作者: [字体: ]

1、课题来源与背景

课题来源于国家教育部新世纪优秀人才支持计划NCET-07-0371)和吉林省科技厅基础研究项目20060515)。背景是为研究具有高稀土掺杂效率的钛酸钡基高介电陶瓷材料而开发的。

2、技术原理及性能指标

采用冷压陶瓷制备技术,通过一种或两种轻稀土在Ba位替代诱致Ti空位缺陷并加快稀土CeBa位替代,形成缺陷复合体和立方结构,诱致在室温附件的介电扩散相变。

陶瓷电容器材料:Y5V介电指标(-82% ≤(ε′-ε′RT)/ε′RT ≤ 22%)、室温介电率 > 10000,平均粒径 = 1 μm,电阻率 > 109 Ωcm;厚度0.5~2 mmΦ10~Φ11圆形陶瓷碟、密实、无裂隙。

3、成果的创造性与先进性

稀土掺杂钛酸钡介电领域,克服了“单一稀土掺杂钛酸钡无法同时取得室温高介电率和在室温附件的高介电扩散相变”这一缺陷,第1次实现室温介电率 > 10000、高稀土掺杂效率(位占据率 < 5%)、细晶粒、高绝缘性(ρ > 109 Ωcm)的Y5V介电指标。获吉林省自然科学学术成果一等奖、省科技进步三等奖、吉林市科技进步一等奖。

4、成果的进展情况、成熟程度,使用范围和安全性

该成果已申请一项国家发明专利,具有优越的介电抗老化性能,技术成熟,可批量生产。适用于Y5V陶瓷电容器材料,性能安全可靠。

5、成果应用情况及存在的问题

目前尚未推广应用。申请一项国家发明专利,处于公开中。

存在问题:1)该材料对稀土掺杂剂使用量尽管很少,但因近年来稀土价格疯狂上涨而提高了原料成本;2Y5V介电指标只保证室温附件的高介电性,缺乏广泛温度范围内的介电稳定性

6、转化条件

    吉林化工学院材料科学与工程研究中心是以功能陶瓷材料为特色的研究部门,在无机陶瓷材料制备上拥有相对成熟的软硬件设备、技术、检测手段和科研团队优势。



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