《(A0.5B0.5)xTi1-xO2陶瓷的點缺陷調控與巨介電機理研究》是依託陝西師範大學，由劉鵬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：(A0.5B0.5)xTi1-xO2陶瓷的點缺陷調控與巨介電機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉鵬
- 依託單位：陝西師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目製備 (A0.5B0.5)xTi1-xO2 (A= In3+, Al3+, Ga3+等三價金屬陽離子；B= Nb5+, Ta5+, Sb5+, V5+等五價金屬陽離子)陶瓷，探索出具有良好的溫度和頻率穩定性的低損耗、巨介電常數(＞1000)新材料；研究化學計量、氣氛燒結與退火等工藝條件對材料結構、顯微組織與巨觀電學性能的影響；採用X射線漫散射、HTEM、XPS、EPR、正電子淹滅譜等技術對材料中的點缺陷進行表征，研究缺陷對材料電學性能影響，結合理論分析，揭示該材料中巨介電現象的結構根源與物理本質；本項目的研究將為TiO2巨介電常數新材料在高容量電容器和儲能領域的套用奠定基礎，並豐富電介質理論。
結題摘要
本項目主要針對電子器件小型化和高儲能密度電容器的發展需求，採用固相反應法製備了一系列TiO2基巨介電陶瓷，通過介電譜的研究，發現此類陶瓷的巨介電現象是由多種介電弛豫共同貢獻的，其中“電子釘扎”弛豫峰（10-30 K）對巨介電起主要貢獻，通過元素摻雜與退火處理實現了對“電子釘扎”弛豫峰的連續調控；研究了元素摻雜、燒結氣氛和退火處理對陶瓷結構、顯微組織和介電性能的影響，製備出一系列擁有巨介電常數（ε^'＞104）和低介電損耗（tan δ＜0.05）的(A0.5Nb0.5)xTi1-xO2 (A= In3+, Y3+, Yb3+, La3+, Tl3+)陶瓷；通過引入第二相，提高了陶瓷的擊穿場強和介電偏壓穩定性，其中 (In0.5Nb0.5)0.5%(Ti0.8Zr0.2)99.5%O2陶瓷滿足X7R型電子元器件的要求。本項目還拓展了研究內容，在(A0.5Nb0.5)0.05Ti0.95O2 (A= Al3+, Co3+)陶瓷中發現了磁介電現象。本項目發表SCI論文11篇，其中一區4篇，二區5篇，申報國家發明專利3項（已授權1項）。
