采用溶胶-凝胶法制备Ba0.2Sr0.8Zr0.18Ti0.82O3（BSZT）的粉体,以传统工艺制备了4ZnO-Bi2O3作为添加物的BSZT陶瓷。研究了不同4ZnO-Bi2O3玻璃添加量（质量分数0~3%）对BSZT陶瓷烧结特性、微观结构以及电学性能的影响。结果表明,添加适量的4ZnO-Bi2O3玻璃相,大幅降低了BSZT陶瓷的烧结温度,使得晶粒较小且均匀,无气孔;能提高陶瓷的击穿场强。添加质量分数1%4ZnO-Bi2O3玻璃相的BSZT陶瓷的最优烧结温度较纯BSZT陶瓷降低了350℃,1 k Hz频率下,其相对介电常数约为334、介电损耗约为0.7%;击穿场强为10.2×103 V/mm。
采用溶胶凝胶法制备BSZT陶瓷粉,将Mg O粉体以2%摩尔比固相法掺入BSZT陶瓷粉中,研究不同流延工艺对Ba0.3Sr0.7Zr0.18Ti0.82O3(BSZT)-0.02Mg O陶瓷微结构和电学性能的影响。研究结果表明,适当的烧结温度和优化的流延成型工艺能有效改善陶瓷的电学性能,提高击穿强度和储能密度,本实验击穿强度达到233.33 k V/cm,储能密度达到1.539×106Jm-3。
采用溶胶凝胶法制备x Mn-Ba0.2Sr0.8Zr0.18Ti0.82O3(BSZT)(x=0mol%、1mol%、2mol%、3mol%)的陶瓷粉末,以传统工艺制备Mn离子掺杂的BSZT陶瓷。研究Mn离子掺杂浓度对BSZT陶瓷烧结特性、物相结构、介电性能、击穿场强以及储能密度的影响。结果表明,Mn离子掺杂降低了BSZT陶瓷的烧结温度,同时降低其介电常数以及介电损耗,提高了击穿场强和储能密度。在1400℃下烧结的2mol%Mn离子掺杂BSZT陶瓷较未掺杂BSZT陶瓷的烧结温度降低了100℃,相对密度为96.3%;1 k Hz处介电常数约为497、介电损耗为0.36%;最大击穿场强为12.595 k V/mm;最大储能密度为0.374 J/cm3。
