Re0.02Sr0.98Ti0.995O3（Re=La，Sm，Er）陶瓷的结构与介电性能

摘要：

　　采用固相法，通过预先引入Ti离子空位进行电荷补偿，成功制备了不同种类3价稀土离子掺杂钛酸锶陶瓷Re0.02Sr0.98Ti0.995O3(Re-ST, Re=La, Sm, Er)。X射线衍射仪分析表明Re-ST陶瓷具有和纯钛酸锶(SrTiO3，ST)类似的单一立方钙钛矿结构，从实验上证实了预设B位离子空位进行电荷补偿的可行性。扫描电子显微镜分析发现稀土离子掺杂有效地抑制了晶粒的生长。采用HP4294、HP4284精密阻抗分析仪、JJC9906-A介电强度测试仪以及FMRL偏压测试系统对Re-ST陶瓷的介电性能进行了测试，研究了不同种类稀土离子掺杂对Re-ST陶瓷介电性能的影响。结果表明：Re-ST陶瓷的室温相对介电常数(εr=2520～3800，1kHz)比ST陶瓷的(εr=300，1kHz)增加了近10倍以上，而介电损耗仍保持在0.05(1 kHz)以下；在–50～180℃， Re-ST陶瓷的介电常数具有较好的稳定性；Re-ST陶瓷的介电强度Eb均在13 kV/mm以上；在0～1.6 kV/mm的偏压测试条件下，Re-ST陶瓷的相对介电常数变化在±10%以内。基于Re-ST陶瓷具有高的εr、相对较高的Eb以及较好的温度特性与偏压特性，其在中高压固态高密度储能介质材料应用领域有着较大的发展前景。

关键词：钛酸锶陶瓷、稀土掺杂、介电性能、电荷补偿、储能

分类号：TB34;TM281(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金51102121，51262011；江西省自然科学基金20114BAB216020;景德镇陶瓷学院博士科研启动项目006000345。

在线出版日期：2013-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：877-882