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1、萬方數(shù)據(jù)絕緣材料2009，42(3)趔冠菱簦!缽酸鍶陶瓷燒結(jié)的研究進(jìn)展23鈦酸鍶陶瓷燒結(jié)的研究進(jìn)展劉冠芳，周芳，施杰，李晉(西安交通大學(xué)電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安710049)摘要：鈦酸鍶陶瓷電容具有高儲能、低損耗、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，但燒結(jié)溫度高，燒成密度低。依據(jù)國內(nèi)外鈦酸鍶陶瓷燒結(jié)的研究情況，綜述了影響鈦酸鍶陶瓷燒結(jié)中的兩大因素，即燒結(jié)工藝和燒結(jié)助劑等方面的研究進(jìn)展，并對其進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：鈦酸鍶陶瓷；燒結(jié)工藝；燒結(jié)助劑中圖分類號：TM534。1；TM281文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1009—9239(2009)03—0023—04ResearchProgres
2、sinStudyontheSinteringofStrontiumTitanateCeramicsLIUGuan-fang，ZHOUFang，SHIJie，LIJin(StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationfo，．PowerEquipment．Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstract：Strontiumtitanateceramiccapacitorshavealotofadvantages，suchashighenergy，lowloss，highstability，a
3、ndSOon，butitssinteringtemperatureistoohigh，andthedensityisverylow．Someresearchdevelopmentonthesinteringofstrontiumtitanateceramicswasreviewed，andtwomajorfactorsthataffectthesinteringtechnologyandaidsweresummarized．Thedevelopmenttrendwasforecastatthesametime．Keywords：strontiumtitanateceram
4、ics；sinteringtechnology；sinteringaids1前言鈦酸鍶(SrTiO，)陶瓷電容具有有效儲能密度大、輸入電壓引起的體積變化小、AC／C的電壓相關(guān)性小和介質(zhì)損耗低以及電氣強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。因此。對鈦酸鍶的研究一直是個(gè)活躍領(lǐng)域。鈦酸鍶陶瓷電容燒結(jié)的好壞直接影響其電性能和質(zhì)量穩(wěn)定性，是一個(gè)受到普遍關(guān)注的問題。本文針對SrTi03陶瓷燒結(jié)中的兩大因素?zé)Y(jié)工藝和燒結(jié)助劑的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜合評述。并且對未來進(jìn)行展望。2燒結(jié)工藝對材料性能的影響燒結(jié)工藝包括升溫過程、最佳燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間以及降溫方式等，其中最佳燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間是兩個(gè)最重要的影響因素。高質(zhì)量陶瓷
5、介電材料的獲得，關(guān)鍵是要選擇合適的預(yù)燒和燒結(jié)溫度。2．1燒結(jié)氣氛對材料性能的影響SrTiO，基陶瓷材料對燒結(jié)氣氛非常敏感．因其收稿日期：2008—10—28作者簡介：劉冠芳(1983一)女．河南靈寶人．碩士生．主要從事無機(jī)非金屬材料的合成制備研究．(電話)13572477493(電子信箱)liuguanfang@163．COlo特殊的微觀結(jié)構(gòu)。須先在還原性氣氛下燒結(jié)，實(shí)現(xiàn)晶粒的半導(dǎo)化．再在氧化性氣氛下燒結(jié)，實(shí)現(xiàn)晶界的絕緣化。目前SrTiO，陶瓷的燒成通常采用高溫通Hz+N：還原燒成、然后對試樣涂覆離子進(jìn)行中溫二次氧化處理的二次燒成法或摻雜試樣經(jīng)通氣、換氣控制氣氛的一次燒成
6、法。馬衛(wèi)兵等【11介紹了用石墨粉埋覆制造局部還原氣氛進(jìn)行燒結(jié)。得到了收縮性、密度等性能均良好的SrTi03陶瓷片且電阻率可低達(dá)0．24Q·nl。這主要是因?yàn)椋孩倬ЯＪ前雽?dǎo)化的導(dǎo)電部分，晶界是勢壘層，晶粒大。晶界少；②石墨埋燒。同時(shí)進(jìn)行C+02的氧化還原反應(yīng)，使瓷體半導(dǎo)化充分；③晶粒增長充分，氣孔少，缺陷少，減少了空間電荷的存在。此燒結(jié)方法既簡單又經(jīng)濟(jì)，容易控制，簡化了燒結(jié)的設(shè)備和工藝，降低了生產(chǎn)成本，但是這種方法所需要的燒結(jié)溫度較高，在1450℃左右。微波燒結(jié)是自20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新的陶瓷制備工藝【2～I(xiàn)。它利用樣品自身吸收微波發(fā)熱而使陶瓷材料燒成，與常規(guī)燒結(jié)
7、相比具有明顯的優(yōu)勢和特點(diǎn)，如燒結(jié)溫度低、整體快速加熱、獲得的陶瓷材料致密性好等，同時(shí)微波燒結(jié)加速了材料萬方數(shù)據(jù)24劉冠芳等：鈦酸鍶陶瓷燒結(jié)的研究進(jìn)展絕緣材料2009，42(3)的傳質(zhì)過程，從而能獲得細(xì)晶粒陶瓷。這種方法雖然降低燒結(jié)濕度。但工序較繁，應(yīng)用不是很廣泛?？紤]到二次燒成和一次氣氛燒成工序較繁，且有通氫氣帶來的安全性問題，范?？档扔域唤B了在加蓋坩堝內(nèi)加入石墨，制造還原性氣氛，再將材料急冷到一定溫度，在大氣中冷卻。獲得具有雙功能陶瓷材料的方法。此方法雖較直接通入氣體制造還原性氣氛的方法簡單，但工藝仍很復(fù)雜。2．2燒結(jié)溫度對
