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采用正交设计实验、Bi4Ti3O12单因素变量法掺杂实验、Dy2O3单因素变量法掺杂实验研究了各组分对高压X7R特性钛酸钡基电容器陶瓷介电性能、显微结构、容温特性和烧结温度的影响,探讨了各组分对钛酸钡基电容器陶瓷性能影响机理,为研制高压X7R特性多层陶瓷电容器用介质材料提供了依据。 本课题研制出介电常数ε为1324.2,介质损耗为0.0070,样品密度为5.9415g·cm-3,绝缘电阻率为6289.13GΩ·cm,烧结温度为1120℃,容温特性△C/C不超过±15%,耐压强度大于10kv/mm,晶粒尺寸在1μm左右的高压X7R型多层陶瓷电容器用介质材料。 CdO的引入有利于Nb2O5和Dy2O3的固溶和扩散,从而有效的降低了材料的烧结温度,提高材料的介电常数,同时可以改善陶瓷中晶粒的形貌,抑制晶粒的长大。过量的Nb2O5偏析于晶界,阻止晶界移动,抑制晶粒生长,从而形成细晶结构。Ca2+和Zr4+分别进入晶格中部分Ba2+和Ti4+位置,都能降低居里点处的介电常数峰值,使居里温度向低温方向偏移,并能抑制晶粒的长大,提高介电常数。 Bi4Ti3O12玻璃相包裹晶粒和填充粒间,构成瓷体的复杂非均匀结构。异相对BaTiO3铁电相的制约作用,使B位阳离子所处的势阱深度变浅,在宽广的温度范围内极化易被电场所定向,表现为ε-T特性曲线较平坦。 在钛酸钡基陶瓷中微量掺杂稀土氧化物Dy2O3可以抑制晶粒生长,产生细晶效应,使得居里峰在整个工作温区内弥散展宽,获得较高的介电常数和良好的容量温度特性,满足X7R特性,可以大幅度提高钛酸钡基陶瓷的耐压强度。 从Ba（CH3COO）2-Sr（NO3）2-Cd（NO3）2-Ti（OC4H9）4-H2O-CH3COOH-CH3CH2OH体系中,采用溶胶凝胶法制备出(Ba0.70Sr0.25Cd0.05)TiO3超细粉体。干凝胶经过950℃热处理即可形成钙钛矿相,比传统固相合成法低250℃～300℃。粉体平均粒径为70nm左右,比表面积为16.30m2/g,但存在一定程度的团聚现象。 采用溶胶-凝胶法制备的(Ba0.70Sr0.25Cd0.05)TiO3超细粉体制备(Ba0.70Sr0.25Cd0.05)TiO3陶瓷,其平均晶粒尺寸约为1μm。1300℃烧结样品在1kHZ