低烧结温度下Ba0.5Sr0.5TiO3-Zn2TiO4复合陶瓷的微结构与介电特性

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"这篇研究论文探讨了Ba0.5Sr0.5TiO3-Zn2TiO4复合陶瓷材料的微结构与介电特性,这些材料在较低烧结温度(1200°C)下适用于可调谐器件的应用。" 在电子和材料科学领域,陶瓷材料因其独特的物理和化学性质而备受关注。本研究中,科研人员合成了一种新型的复合陶瓷材料——Ba0.5Sr0.5TiO3-Zn2TiO4,它在相对较低的烧结温度下就能形成稳定的结构,这为降低生产成本和提高能源效率提供了可能。烧结是陶瓷制造过程中的关键步骤,通常需要高温,但该研究显示,通过调整合成工艺,可以将这一温度降至1200°C。 Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)是一种典型的铁电材料,具有高介电常数和良好的电性能,常用于电容器和可调谐电子设备。而Zn2TiO4的引入降低了材料的介电常数,同时也提高了材料的可调谐性。实验结果显示,通过控制Zn2TiO4的比例,介电常数可以从2500降低到83。这种介电常数的可调控性对于设计和优化可调谐器件至关重要,因为它直接影响到器件的工作频率和电能存储能力。 微结构对陶瓷材料的性能影响显著。在这篇论文中,作者观察到Zn2TiO4和Ba0.5Sr0.5TiO3在复合材料中可以和谐共存,形成了均匀的微观结构。这种微观结构的均匀性有助于改善材料的电性能,比如减少介电损耗和提高机械稳定性。同时,良好的相容性和均匀分布也使得复合材料在高温烧结过程中能保持稳定的形貌,避免了因相分离导致的性能退化。 关键词包括“复合材料”、“电气”、“微结构”,这表明研究重点在于理解材料的组成、结构对其电性能的影响。此外,论文还涵盖了制备方法和材料的潜在应用,这对于开发新型电子元器件,特别是可调谐设备的研制具有重要指导意义。 这篇研究论文详细介绍了如何通过调整Ba0.5Sr0.5TiO3和Zn2TiO4的比例,实现介电常数的调控,并在低温烧结条件下制备出具有优异介电特性的复合陶瓷材料,为未来电子器件的设计提供了新的思路。