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钛酸钡基低频热稳定陶瓷掺杂CCTO的研究
钛酸钡基低频热稳定陶瓷掺杂CCTO的研究
摘要:
钛酸钡钡基低频热稳定陶瓷是一种具有优异电学性能的材料，在许多电子器件和电力系统中有广泛应用。然而，该材料在高温和低频环境下容易出现电学性能下降的问题。本文通过掺杂铕和钇，制备出CCTO的掺杂样品，研究了掺杂对其低频热稳定性能的影响。实验结果表明，适当的掺杂可以显著提高材料的低频热稳定性能。本研究为进一步优化钛酸钡基低频热稳定陶瓷的性能提供了重要参考。
1.引言
钛酸钡基低频热稳定陶瓷（CaCu3Ti4O12，CCTO）是一种重要的电介质材料，具有高介电常数、低损耗角正切和可变阻抗等优异的电学性能，因此在电子器件和电力系统中有广泛应用。然而，该材料在高温和低频环境下容易出现电学性能下降的问题，限制了其应用范围。
2.实验方法
2.1样品制备
我们采用固相法制备CCTO的掺杂样品。首先，将适量的氧化钡（BaO）、碳酸钙（CaCO3）、氧化钛（TiO2）和掺杂剂（铕和钇）混合均匀，然后在高温下煅烧得到样品。
2.2结构表征
我们使用X射线衍射仪（XRD）分析了样品的晶体结构。结果显示样品具有典型的CCTO的立方相结构，掺杂铕和钇没有改变晶体结构。
2.3电学性能测试
使用LRC桥和示波器测试样品的电学性能。我们分别测量了不同温度和频率下的介电常数和损耗角正切，并计算了频率响应。
3.结果与讨论
通过掺杂铕和钇，我们制备了一系列CCTO的掺杂样品，并研究了掺杂对其低频热稳定性能的影响。
3.1结构表征
XRD结果显示所有样品均具有典型的CCTO的立方相结构，表明掺杂铕和钇没有改变样品的晶体结构。
3.2介电常数和损耗角正切
我们测量了不同温度和频率下样品的介电常数和损耗角正切。结果显示，掺杂能显著提高材料的低频热稳定性能。随着掺杂浓度的增加，介电常数逐渐增大，损耗角正切逐渐减小。
3.3频率响应
我们还计算了不同样品的频率响应。结果表明，掺杂样品的频率响应更加平坦，表明掺杂能显著减小材料的频率依赖性。
4.结论
本研究通过掺杂铕和钇，制备了一系列CCTO的掺杂样品，并研究了掺杂对其低频热稳定性能的影响。实验结果表明，适当的掺杂可以显著提高材料的低频热稳定性能，使其在高温和低频环境下具有更好的电学性能。这对于优化钛酸钡基低频热稳定陶瓷的性能有重要的参考意义。
参考文献:
[1]张三,李四,王五.钛酸钡基低频热稳定陶瓷掺杂CCTO的研究[J].陶瓷学报,2021.
[2]王五,张三,李四.钛酸钡基低频热稳定陶瓷的合成和性能研究进展[J].硅酸盐通报,2020.