1. 研究目的与意义（文献综述）

由于石油钻井、混合动力车辆和航天探测设备的耐高温电子设备等都工作在极端的环境下,要求电子设备中的电子元件必须能够承受较高的热冲击,因此制备出具有更宽的温度范围和更优良的高温稳定性的多层陶瓷电容器受到研究者的广泛关注。随着环境保护的呼声越来越高，传统的pzt(pbzr_xti_1-xo₃)基陶瓷虽然具有优异的铁电性能，容易制备出具有较高的介电性能和较低烧结温度的体系，但pzt体系中含有大量的铅，其制造和使用已经被限制，而batio₃是一种具有优异电学性能的无铅陶瓷材料，具有高的介电常数和低的介电损耗，是制备陶瓷电容器的理想材料。同时，batio₃介电陶瓷也存在一些不足，比如batio₃陶瓷的工作温区比较窄，居里点附近介电常数变化剧烈，在室温附近存在着相变，而且温度稳定性较差，batio₃陶瓷一般需要高温烧成，且烧结存在一定的难度，因此batio₃陶瓷很难直接取代铅基陶瓷，所以需要通过改性使其具备更宽的使用温度范围和更优良的高温稳定性。国内外主要致力于通过展宽并移动居里峰来提升温度稳定性。

众多研究人员对元素掺杂进行了研究，均发现掺杂后各体系具有更好的温度稳定性。bo xiong等研究发现(1-x)bmt-xbt随bmt(bi(mg_1/2ti_1/2)o₃)含量的增加，烧结温度下降，当bmt含量达到7mol%时，已经到了形成固溶体的极限，bmt含量在4mol%附近时，在室温下，晶体结构有四方相向立方相转变。并通过nb₂o₅掺杂获得了满足x8r特性的宽温高稳定性的介电陶瓷。bahri等研究发现，ba_1-xbi_2x/3tio₃的弛豫铁电体的稳定态在x=0.09-0.05，随着bi含量的增加，tm降低。ogihara等发现batio₃-bisco₃该体系具有高温介电弛豫特性，在高达275℃高温条件下其介电损耗还不到10%。并认为当bi以bimgo₃形式掺杂到batio₃体系，由于a,b位共掺杂会减少空位的形成而提高bi的固溶度，从而使体系具有更好的介电可调性。

本文拟采用固相法制备xbi(mg_1/2ti_1/2)o₃-(1-x)batio₃陶瓷，并对最优组分进行掺杂改性，研究其物相结构，显微形貌，以及介电性能。在此基础上通过流延法，制备xbmt -(1-x)bt基多层陶瓷电容器，确立制备工艺，并研究其显微结构和介电性能。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、采用固相法制备xbi(mg_1/2ti_1/2)o₃-(1-x)batio₃（bmt-bt）陶瓷，研究不同bi(mg_1/2ti_1/2)o₃含量（x=0.1～0.2）对xbi(mg_1/2ti_1/2)o₃-(1-x)batio₃陶瓷显微结构，介电性能的影响，从而确定最佳bi(mg_1/2ti_1/2)o₃含量，即x值。

2、在内容1的基础上，利用元素掺杂bmt-bt基陶瓷的最佳组分，研究不同掺杂量对xbmt-(1-x)bt陶瓷显微形貌，介电性能的影响，确定最佳掺杂量。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：采用固相法制备不同组分的xbmt-(1-x)bt，确定最佳的烧结温度和最优的组分；在确定的最佳的bmt含量的基础上，向bmt-bt中引入掺杂物，确定最佳的掺杂量，并研究其介温稳定性及其作用机理。

第8－12周：选择掺杂后介电性能适宜的bmt-bt瓷料制备成多层陶瓷电容器。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 曲远方.功能陶瓷的物理性能[m].北京:化学工业出版社,2006.

[2] 曲远方.功能陶瓷及应用（第二版）[m].北京:化学工业出版社,2014.

[3] xiong b, hao h, zhang s j, etal. structure, dielectric properties and temperature stability of batio₃-bi(mg_1/2ti_1/2)o₃ perovskite solid solutions[j]. j. am. ceram. soc.94 (10) :3412-3417.