施主掺杂钛酸钡基陶瓷的晶界再氧化机理研究

随着电子电信技术的发展，在各种电子电路的应用中，迫切需要室温电阻率低，同时具有高电阻率突跳幅度的正温度系数电阻(PTCR)陶瓷，但传统的生产工艺不稳定，很难同时满足这两项要求。本项目以施主掺杂钛酸钡(BaTiO3)陶瓷作为研究对象，首先在强还原气氛下烧结高施主掺杂浓度的BaTiO3陶瓷，随后在低氧分压下再氧化过程中重新形成晶界势垒。通过自行设计的氧流量计研究再氧化过程中氧的变化行为，重点研究在从还原到氧化过程中陶瓷晶界显微结构和各种电性能的变化。揭示陶瓷晶界性能(势垒高度、受主态密度、耗尽层厚度)与再氧化过程中的缺陷化学和晶界显微结构变化之间的内在规律。利用还原后再氧化工艺，可得到目前生产工艺中不可能得到的材料，即既为粗细晶粒、又有低电阻率、高耐压和电阻突跳幅度的PTCR材料。同时为制备出在低氧分压下烧结的高性能贱金属电极的多层陶瓷电容器(MLCC)提供理论支持。