二氧化钛基高介电陶瓷的制备及物性研究任务书.docx

二氧化钛基高介电陶瓷的制备及物性研究任务书
任务书
题目：二氧化钛基高介电陶瓷的制备及物性研究
背景：
高介电常数的材料广泛应用于电子技术、光电技术等领域，例如高介电常数的介电材料可用于电容器、酷似互感器、毫米波器件、滤波器等。目前，市面上大部分的高介电材料多为人工合成，生产成本较高，且制备过程复杂，影响材料的大规模生产和工业应用。因此，寻找一种具有简单制备方法，高质量、高介电常数以及稳定性的材料是当前研究热点之一。
研究目的：
本研究旨在制备一种二氧化钛基的高介电陶瓷，探究其制备方法及其物性研究，挖掘其在电子技术、光电技术领域的应用潜力。
研究内容：
1.制备二氧化钛基高介电陶瓷的方法研究。探索低成本、高效率的制备方法，如化学沉淀、溶胶-凝胶法、水热法等，并比较不同方法的优劣性。
2.优化制备工艺。在不同的反应条件下，研究不同的二氧化钛基材料的制备工艺，如pH值、反应温度、添加剂等的变化对材料性能的影响。
3.二氧化钛基高介电陶瓷的物性研究。对制备成功的样品进行结构、形貌、组成等分析，并测试其介电特性，如介电常数、介电损耗等。
4.二氧化钛基高介电陶瓷的应用研究。探索二氧化钛基高介电陶瓷在电子技术、光电技术领域的应用，如电容器、滤波器等。
研究方法：
1.实验室制备：采用溶胶-凝胶法、水热法等方法制备二氧化钛基高介电陶瓷，并对制备出的样品进行表征分析。
2.仪器测试：利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FTIR）、介电参数测试仪对样品的结构、形貌、组成以及介电性能进行测试与分析。
3.应用实验：采用二氧化钛基高介电陶瓷作为材料，制备电容器、滤波器等电子元器件，并进行性能测试。
研究预期成果：
1.成功制备出一种具有高介电常数、稳定性以及成本低的二氧化钛基高介电陶瓷。
2.研究不同制备方法、反应条件对材料性能的影响和优化制备工艺。
3.对制备的样品进行表征分析，探索材料基本物性，如结构、形貌、组成、介电性能等。
4.利用制备的材料，探索其在电子技术、光电技术领域的应用，并进行性能测试。
研究计划：
本研究计划于2022年开始，预计历时2年完成，研究主要内容安排如下：
|时间|任务|
|:---:|:---|
|2022年|1.熟悉研究领域的前沿动态及相关理论。|
||2.学习实验室基本操作技能，熟练掌握仪器的使用。|
||3.阅读相关文献，初步探究各种制备方法的优异性。|
||4.探索不同制备方法的工艺参数，记录实验结果。|
||5.完成制备方法的建立及优化。|
|2023年|1.对制备的样品进行表征，如组成分析、形貌结构等。|
||2.对样品的介电性能进行测试，如介电常数、介电损耗等数据。|
||3.研究不同反应条件对介电性能的影响。|
||4.测试样品的热学性能。|
||5.研究不同介质中介电性能的影响。|
|2024年|1.探索二氧化钛基高介电陶瓷在电子技术、光电技术领域的应用。|
||2.利用制备的材料，制备电子元器件并进行性能测试。|
||3.分析元器件的性能，总结应用前景。|
||4.撰写研究论文及项目结题报告。|
研究经费：
本次研究所需的经费包括实验室用品、试剂、仪器设备维护及相关人员费用等，预计总经费为50万元，其中包含设备费15万元、材料费10万元、劳务费25万元。
参考文献：
[1]刘志勇.金属氧化物高介电常数材料研究进展[J].焊接技术,2012(6):36-40.
[2]韩学.二氧化钛基介电陶瓷的氟掺杂及陶瓷复合[J].电子科技大学学报,2012,41(1):101-107.
[3]MaoHY,LiuY,LvP,etal.[4]MicrostructureandmicrowavedielectricpropertiesofMnandZnco-dopedTiO2ceramics[J].JournalofMaterialsScience,2015,50(7):2921-2928.
[4]贾岩,蔡永庆,杜思燕,等.二氧化钛基高介电陶瓷的制备及性能[J].材料导报,2018(08):147-152.