聚合物热解法制备高击穿场强CaCu3Ti4O12陶瓷的微观结构及介电性能

• 作者: 卢文敏 张建花 郭斯琪 郝嵘 宋建成 雷志鹏
• 来源期刊: 绝缘材料
• 学科: 工学
• 关键词: CaCu3Ti4O12陶瓷 聚合物热解 烧结温度 击穿场强
• 年，卷（期）: 2023,（11）
• 所属期刊栏目: 材料研究
• 页码范围: 30-35
• 页数: 5页
• 分类号: TM281
• 语种: 中文
• DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2022.11.005

摘要

由于CaCu3Ti4O12（CCTO）陶瓷表现出非欧姆特性，这些陶瓷有望用于储能电容器和过压保护装置等应用，然而一般制备的CCTO陶瓷样品击穿场强（Eb）极低。为了提高CCTO陶瓷样品的Eb，本文以硝酸铜、硝酸钙、二钛酸二异丙酯为原料，丙烯酸水溶液作为聚合单体，过硫酸铵水溶液作为引发剂，采用聚合物热解法制备了 CCTO前驱体粉末，然后分别在 1 040、1 060、1 080℃烧结得到 CCTO陶瓷样品，研究了不同烧结温度陶瓷样品的相结构、微观结构和介电性能。结果表明：在不同烧结温度下采用聚合物热解法制备的陶瓷样品在保持高介电常数的同时大幅提高了Eb，在1 060℃下烧结的陶瓷样品介质损耗降低，其Eb为11.45 kV/cm，介电常数和介质损耗因数分别为9 110和0.03。在1 060℃下烧结有利于样品晶粒正常生长，完善晶界及形成势垒。此外，晶粒的正常生长对陶瓷样品的介电常数有显著影响，晶界阻抗的增大有利于Eb的提高和低频介质损耗的降低。