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钛酸钡基陶瓷的压电物性与钛酸铜钙陶瓷的高介电物性的综述报告
引言
钛酸钡基陶瓷和钛酸铜钙陶瓷作为热敏电子技术中的重要材料，在电子领域中占有重要地位。其中，钛酸钡基陶瓷具有优良的壳体压电性能，能够满足热敏电子材料在高温环境下稳定的需求；而钛酸铜钙陶瓷则具有较高的介电常数和介电损耗，适用于高频应用。本文将综述钛酸钡基陶瓷的压电物性和钛酸铜钙陶瓷的高介电物性，同时探讨两者的优缺点和应用情况。
钛酸钡基陶瓷的压电物性
钛酸钡基陶瓷压电物性主要与其晶体结构和晶体取向有关。常用的钛酸钡基陶瓷有BT、BZT和BCT等，其中BT是典型的钛酸钡基陶瓷。BT材料的化学式为BaTiO3，具有立方晶系结构。其压电常数d33较高，一般在200~300pC/N左右，同时具有较高的介电常数εr，可达1000左右。BT材料的热稳定性好，适用于要求较高温度下稳定使用的领域，如电容器、声波滤波器、超声波换能器等。
另一种钛酸钡基陶瓷是BZT，其化学式为BaZr(x)Ti(1-x)O3，具有钙钛矿晶体结构。BZT材料相比于BT，具有较高的压电和介电性能，同时具备优良的热稳定性。BZT材料的压电常数达到了400~500pC/N，介电常数超过5000。因此，BZT材料可应用于声波滤波器、超声波传感器、换能器等领域。
钛酸铜钙陶瓷的高介电物性
钛酸铜钙陶瓷由铜氧化物CuO和钛酸钙CaTiO3组成，其晶体结构为钙钛矿结构。钛酸铜钙陶瓷具有优秀的介电特性，具有较高的介电常数和低的介电损耗。CuO的加入可使CaTiO3的晶格产生畸变，使材料的介电常数大幅提高。对于CuO/CaTiO3材料来说，其介电常数能够达到几千，而介电损耗则一般在%以上，是一种真正的高介电材料。
其具体物理机制是，CuO/CaTiO3材料中CuO颗粒与CaTiO3颗粒之间存在电子的极化作用和电子从CuO到CaTiO3的迁移作用，导致了材料的高介电性能。由于电极电容的影响，CuO/CaTiO3陶瓷材料的应用通常局限于高频领域，比如高频开关电源、微波等领域。
钛酸钡基陶瓷和钛酸铜钙陶瓷的优缺点及应用
钛酸钡基陶瓷和钛酸铜钙陶瓷作为热敏电子材料，各自具有一些优缺点。其中钛酸钡基陶瓷具有优良的壳体压电性能和较高的介电常数，可用于电容器、声波滤波器、超声波换能器等领域。而钛酸铜钙陶瓷具有较高的介电常数和低的介电损耗，适用于高频领域，如高频开关电源、微波等领域。
下表展示了两种材料的主要特性对比：
|材料类型|压电性能|介电性能|
|------------|-------------|--------------------|
|钛酸钡基陶瓷|高|较高（εr≈1000）|
|钛酸铜钙陶瓷|一般|非常高（εr≈10000）|
|优点|热稳定，壳体用途|高介电常数，低介电损耗|
|缺点|压电性能一般|介电常数一般|
结论
综上所述，钛酸钡基陶瓷和钛酸铜钙陶瓷作为热敏电子材料，分别具有优良的压电性能和介电性能。钛酸钡基陶瓷适用于要求高热稳定性能的领域，而钛酸铜钙陶瓷则适用于高频领域。在实际应用中需要结合具体情况选择不同的材料，以达到最佳效果。