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从钛酸钡介质到多层陶瓷电容器:钛酸钡基陶瓷的介电性能与实验判断

引言

 

           钛酸钡是一种典型钙钛矿氧化物,也是高介电陶瓷电容材料中的重要基础材料。它的核心价值不是吸光,而是在电场下产生强介电极化,使小体积元件获得较高电容量。多层陶瓷电容器的小型化,依赖钛酸钡基陶瓷的高介电响应,也依赖粉体粒径、晶粒尺寸、晶界、烧结致密度、内电极和缺陷控制。Ⅱ类陶瓷电容器通常以钛酸钡基材料为基础,具有较高介电常数,但电容量会受到温度、直流偏压和时间影响。

 

1. 钛酸钡在多层陶瓷电容器中解决什么问题

 

           钛酸钡的化学式为 BaTiO₃,晶体结构可理解为“钡位—钛位—氧位”三部分。

 

结构位置

对应组分

对介电性能的作用

钡位

钡离子

支撑钙钛矿晶格,影响晶格尺寸和相稳定性

钛位

钛离子

位于氧八面体内部,是极化响应的关键中心

氧位

氧离子

构成氧八面体骨架,氧空位会影响漏电、损耗和可靠性

 

钛酸钡适合做陶瓷电容材料,主要解决三个问题:

 

电容器需求

钛酸钡提供的作用

小体积获得较高电容量

高介电常数提高单位体积电容量

可制成陶瓷介质层

适合粉体制备、流延、叠层和烧结

可通过改性调节性能

掺杂、固溶和烧结控制可改善温度稳定性、损耗和可靠性

 

           多层陶瓷电容器不是单层陶瓷片,而是由陶瓷介质层和金属内电极交替叠层形成。它本质上是许多陶瓷平板电容单元的并联组合,钛酸钡基陶瓷因较高介电常数而适合这类高容量、小型化设计。

 

2. 钛酸钡为什么具有高介电响应

 

           电容器储存电荷,需要介质在电场下发生极化。钛酸钡的钙钛矿结构中,钛离子位于氧八面体内部;在铁电相中,钛离子可偏离对称中心,使正负电荷中心不完全重合,形成自发极化。钛酸钡在居里温度以下存在自发极化和畴结构,这正是其高介电响应的重要来源。

 

结构行为

介电结果

钛离子偏离氧八面体中心

产生局部电偶极

电偶极随电场响应

提高介电常数

铁电畴壁发生可逆移动

增强小信号介电响应

温度接近相变区

介电常数出现明显变化

晶粒、晶界和缺陷发生变化

介电常数、损耗和可靠性同步改变

 

           钛酸钡的高介电性不是只由化学式决定。同样是 BaTiO₃,粉体粒径、钡钛比、晶粒尺寸、晶界状态和烧结气氛不同,最终介电性能可能明显不同。钛酸钡晶粒尺寸、相变、畴壁和晶界都会影响其介电和压电性能。实际多层陶瓷电容器中,钛酸钡通常经过固溶、稀土掺杂、晶界调控和烧结改性,介电峰会被展宽或移动,因此不能只按纯 BaTiO₃ 的相变温度判断器件温度特性。

 

3. 多层陶瓷电容器如何实现小型化

 

           电容量主要受三类因素影响:介质介电常数、有效电极面积和介质层厚度。多层陶瓷电容器通过提高介电常数、减薄陶瓷介质层、增加叠层数量,在较小体积中获得较高电容量。

 

小型化路径

对电容量的贡献

对材料和工艺的要求

使用高介电钛酸钡基陶瓷

提高单位体积储电能力

高介电、低损耗、高绝缘

减薄介质层

提高电容密度

粉体细化、膜层均匀、缺陷少

增加叠层数量

增加有效并联面积

流延、叠层、压合和共烧稳定

使用连续内电极

提高有效电极面积

电极浆料、烧结气氛和界面匹配

提高陶瓷致密度

降低漏电和击穿风险

控制孔隙、裂纹和异常晶粒

 

           小型化并不只是把陶瓷层做薄。介质层越薄,孔隙、粗大晶粒、杂相、裂纹和局部厚度不均越容易成为击穿弱点。因此,高容量多层陶瓷电容器需要同时满足高介电和高可靠性。


4. 钛酸钡基材料为什么通常需要改性

 

           纯钛酸钡具有较高介电响应,但介电性能对温度和相变敏感。电子元件使用时,电容器需要在一定温度范围、直流电压和长期储存条件下保持可接受的电容量和绝缘性,因此钛酸钡基材料通常需要改性。

 

改性目标

解决的问题

常见方向

改善温度稳定性

避免电容量随温度大幅波动

钛酸锶、锆酸钙、锆酸钡等固溶或复合调节

降低介电损耗

减少发热和能量损耗

受主/施主掺杂配合、晶界势垒调控和氧空位迁移控制

提高绝缘电阻

降低漏电

稀土、锰系、镁系等添加剂与再氧化处理协同调节晶界电阻、电子缺陷和氧空位迁移

提高击穿强度

承受较高电场

细晶粒、高致密度、减少孔隙和裂纹

控制晶粒生长

避免异常晶粒造成局部弱点

掺杂、烧结助剂和烧结制度控制

提高批次稳定性

减少配方和工艺波动

粉体粒径、钡钛比、混合均匀性控制

 

5. 钛酸钡基电容器的容量变化:温度、直流偏压与老化

 

           钛酸钡基Ⅱ类陶瓷电容器具有高介电常数,但电容量不是固定不变的。在使用或评价这类电容时,需要重点关注温度、直流偏压和老化三类变化。

 

5.1 温度变化

 

           钛酸钡是铁电材料,晶体结构和畴响应会随温度变化。温度改变后,介电常数会随之变化,电容量也会发生变化。

 

温度影响因素

电容表现

晶体相变

电容量在特定温度区间明显变化

畴结构响应改变

介电常数随温度升降发生变化

缺陷和晶界响应改变

损耗和绝缘性可能变化

改性配方不同

温度稳定性等级不同

 

           Ⅰ类陶瓷材料温度稳定性较好,介电常数较低,因此在相同尺寸和结构下电容量通常较低;Ⅱ类陶瓷材料多由钛酸钡基材料制成,可在小体积中获得较大电容量,但会受到温度影响。

 

5.2 直流偏压

 

           在直流电压作用下,钛酸钡基Ⅱ类陶瓷电容器的电容量通常会下降。原因是直流电场会使部分铁电畴和极化状态趋向定向,畴壁运动和非线性极化对小信号电场的响应空间减少,从而使等效介电常数降低。

 

直流偏压影响

器件表现

极化趋向定向

小信号介电响应下降

畴壁运动受限制

有效介电常数降低

薄介质层内电场增强

击穿和可靠性压力增加

高容量小尺寸器件更敏感

工作电压下的有效电容量可能低于标称值

 

5.3 时间老化

 

           Ⅱ类铁电陶瓷电容器在烧结冷却后、经过退老化热处理,或经历足以超过居里温度的回流焊/高温处理后,电容量会从较高初始状态开始随放置时间逐渐下降。这种现象称为老化。其原因与铁电畴逐渐稳定、缺陷与畴壁相互作用,以及晶体结构随时间趋于稳定有关。

 

           老化通常用“老化率”表示,即在规定条件下,时间每增加十倍,电容量大约下降的比例。例如,从1小时到10小时、10小时到100小时,如果电容量按相近比例下降,就可以用老化率来描述这种变化趋势。实际评价时,应说明测试起点、测试时间、温度条件和电容量保持情况。

 

老化来源

电容表现

铁电畴逐渐稳定

可响应极化减少

缺陷与畴壁相互作用

畴壁运动受限

晶格状态随时间调整

电容量缓慢下降

加热超过居里温度后冷却

老化状态可重新开始计算

 

6. 粉体、晶粒和晶界如何影响介电性能与可靠性

 

           多层陶瓷电容器的介质层很薄,钛酸钡基陶瓷中的孔隙、异常晶粒、局部成分偏析和晶界缺陷,都可能成为漏电或击穿的薄弱点。粉体粒径和粒径分布会影响流延成膜、烧结致密化和最终晶粒尺寸;晶粒尺寸和晶界结构会进一步影响介电常数、介电损耗、绝缘电阻、击穿强度和容量一致性。晶粒细化通常有利于薄介质层均匀性和击穿强度,但过度细化可能削弱铁电畴和畴壁对介电常数的贡献,晶粒控制应在介电常数、损耗、击穿强度和直流偏压特性之间平衡。

 

因此,同样是钛酸钡基配方,若粉体分散性、烧结密度、晶粒均匀性和晶界绝缘状态不同,最终电容器的容量、损耗、耐压和长期可靠性也会明显不同。

 

微结构因素

主要影响方向

实验中优先观察

粉体粒径

影响流延均匀性、烧结活性和最终晶粒尺寸

粒径分布、团聚状态、浆料分散性

粉体纯度

影响杂相、漏电和介电损耗

金属杂质、残余碳酸盐、相纯度

坯体致密度

影响烧结收缩、孔隙和层厚均匀性

生坯密度、孔隙分布、层间缺陷

晶粒尺寸

影响介电常数、畴结构、直流偏压特性和击穿强度

平均晶粒尺寸、晶粒尺寸分布

异常晶粒

可能形成局部电场集中和薄弱击穿点

粗大晶粒、局部不均区域

晶界结构

影响绝缘性、漏电、老化和可靠性

晶界相、晶界偏析、晶界电阻

孔隙和裂纹

降低击穿强度和机械可靠性

孔隙率、裂纹、分层缺陷

 

7. 烧结过程和内电极如何影响器件可靠性

 

           多层陶瓷电容器由陶瓷介质层和金属内电极交替叠层形成。烧结过程不仅要让钛酸钡基陶瓷充分致密化,还要保持内电极连续、层间结合稳定,并减少孔洞、裂纹、残碳和异常晶粒等缺陷。

 

           烧结和内电极匹配不好时,即使介质配方本身具有较高介电常数,器件仍可能出现漏电升高、击穿强度下降、容量分散变大或长期可靠性不足等问题。

 

工艺环节

主要影响方向

流延

影响介质层厚度、膜层均匀性和局部缺陷分布

叠层压合

关系到层间结合、厚度一致性和结构完整性

排胶

去除有机物,降低残碳、孔洞和开裂风险

共烧

促进陶瓷致密化、晶粒生长和内电极连续形成

气氛控制

影响钛酸钡缺陷状态、电极氧化还原和介质绝缘性

端电极处理

影响外部连接、焊接可靠性和端部机械强度

 

           贵金属内电极体系通常以钯或银钯合金为代表,工艺窗口相对宽,但金属成本较高。银含量提高可以降低电极成本和合金熔点,但纯银通常不适合普通高温钛酸钡陶瓷内电极共烧,更多用于低温烧结体系、外电极或特定银基电极研究。镍是现代多层陶瓷电容器中重要的贱金属内电极材料,有利于降低电极成本,但需要在低氧分压或还原气氛下共烧,以避免镍氧化。因此,钛酸钡基介质需要具备抗还原能力,并通过晶界和缺陷调控维持绝缘电阻和长期可靠性。

 

失效表现

常见原因方向

漏电升高

氧空位增加、晶界绝缘不足、杂相形成或还原过度

击穿强度下降

局部薄层、孔洞、异常晶粒、裂纹或电极毛刺

容量分散变大

层厚不均、粉体分散差、烧结收缩不一致或电极覆盖不均

温度特性不稳定

相变调控不足、配方偏离、晶粒尺寸分布不均

机械开裂

陶瓷脆性、热应力、弯曲应力、焊接应力或层间结合不足

长期可靠性不足

晶界退化、缺陷迁移、湿热影响或电极界面反应

 

           钛酸钡基多层陶瓷电容器的失效既可能来自外在结构缺陷,如分层、裂纹、孔洞和局部薄弱点;也可能来自内在材料问题,如晶界绝缘不足、第二相形成、氧空位过多和电子缺陷增加。评价这类器件时,应把介质配方、粉体状态、烧结制度、气氛控制和内电极匹配放在一起判断。

 

8. 钛酸钡基陶瓷配方是否值得继续优化,先看哪些指标

 

           钛酸钡基陶瓷的评价不能只看介电常数。高介电常数有利于提高电容量,但如果同时伴随介电损耗升高、绝缘电阻下降、击穿强度不足、容量温度变化过大或老化明显,材料在多层陶瓷电容器中的应用价值会受到限制。

 

实验目标

优先指标

判断重点

提高电容量

介电常数、层厚、有效电极面积

介电常数提高是否伴随损耗上升

改善温度稳定性

电容量—温度曲线、介电损耗—温度曲线

是否满足目标温度范围

降低介电损耗

介电损耗、频率响应、漏电流

是否存在缺陷导电或晶界问题

提高耐压

击穿强度、孔隙率、晶粒尺寸

是否存在局部电场集中

改善长期稳定性

老化率、绝缘电阻、湿热测试

电容量和绝缘性是否随时间恶化

提高工艺重复性

粉体粒径、烧结密度、批次数据

配方是否具有稳定烧结窗口

 

9. 钛酸钡基电容材料中,各类化学品分别解决什么问题

 

           钛酸钡基多层陶瓷电容器相关化学品应按它们在介质基体、温度特性、晶界缺陷、烧结成型和电极共烧中的作用来理解。不同材料解决的问题不同,用量、粒径、纯度和加入方式都会影响最终介电性能和可靠性。

 

材料类别

代表材料或组分

主要作用

主体介电材料

钛酸钡

提供高介电响应,是Ⅱ类高介电陶瓷介质的核心基体

温度特性调节材料

钛酸锶、锆酸钡、锆酸钙

调节相变行为和介电峰位置,改善电容量随温度变化的问题

稀土晶界与缺陷调节材料

氧化镧、氧化钇、氧化钐、氧化镝

调节晶粒生长、晶界势垒、绝缘电阻和长期可靠性;具体作用与离子半径、进入位点、掺量、钡钛比和烧结气氛有关。

缺陷与损耗调节材料

氧化锰、氧化镁、氧化钴

调节缺陷状态、漏电流、介电损耗和晶粒生长行为

烧结与晶界相调节材料

二氧化硅、氧化硼、玻璃粉体系

促进致密化,调节晶界相、烧结温度和烧结窗口

内电极材料

镍、银钯体系

形成内电极,影响共烧气氛、界面稳定性、成本和可靠性

成型辅助材料

聚乙烯醇缩丁醛、增塑剂、分散剂

改善流延、成型、叠层、排胶和生坯强度

 

材料选择的核心关系可整理为:

 

选择对象

重点关联的问题

钛酸钡粉体

介电基础、粉体活性、烧结行为和晶粒控制

固溶改性材料

温度特性、介电峰位置和容量温度稳定性

晶界与缺陷调节材料

漏电流、介电损耗、绝缘电阻、老化和击穿强度

烧结助剂

致密度、烧结温度、晶界相和晶粒生长

内电极材料

共烧气氛、界面匹配、导电性、成本和长期可靠性

成型辅助材料

浆料稳定性、生坯强度、层厚均匀性和排胶质量

 

           小结:钛酸钡决定介电基础,固溶改性材料调节温度特性,晶界和缺陷调节材料控制损耗与可靠性,烧结与成型材料影响工艺稳定性,内电极材料影响共烧条件和器件寿命。

 

10. 钛酸钡基陶瓷电容材料选表导航(表1-表4)

 

科研或实验目标

建议先看哪张表

为什么先看这张表

建议联动看哪张表

导航说明

建立钛酸钡基陶瓷电容介质的基础配方

表1

表1集中列出钛酸钡、钛酸锶、锆酸钡和锆酸钙,可先确定主体介质和温度特性调节方向

表2、表3

先确定钛酸钡基体和固溶调节方向,再结合合成原料、晶界和缺陷调控材料完善配方

从原料路线制备钛酸钡或固溶改性粉体

表2

表2包含碳酸钡、二氧化钛、碳酸锶、碳酸钙和二氧化锆,可用于固相反应和粉体合成路线设计

表1、表4

适合围绕相纯度、钡钛比、粒径、反应活性和烧结行为开展实验

改善电容量随温度变化的问题

表1

表1中的钛酸锶、锆酸钡、锆酸钙与钛酸钡基体关系直接,可用于调节相变行为和介电温度特性

表3

若温度稳定性仍受晶界、缺陷或损耗影响,可联动表3考察稀土氧化物和过渡金属氧化物

研究钛酸钡基陶瓷的晶粒尺寸、烧结致密度和相纯度

表2

表2原料决定粉体反应活性、组成均匀性和初始粒径,是影响晶粒和烧结行为的前端因素

表3、表4

可先从粉体合成和原料粒径入手,再结合掺杂调控和烧结助剂判断致密化效果

降低介电损耗、漏电和绝缘失效风险

表3

表3集中列出稀土氧化物、氧化铌、二氧化锰、氧化镁和氧化钴,直接对应晶界、氧空位和缺陷调控

表4

当损耗或漏电与烧结气氛、晶界相或电极共烧有关时,应联动表4检查烧结与电极条件

提高击穿强度和长期可靠性

表3

击穿强度与晶界绝缘、孔隙、异常晶粒和缺陷状态密切相关,表3材料可用于缺陷和晶界调节

表2、表4

需要同时检查粉体粒径、烧结致密度、孔隙、晶界相和电极界面

设计低温烧结或晶界相调节实验

表4

表4包含三氧化二硼、二氧化硅和成型粘结剂,可用于烧结助剂、玻璃相和流延成型相关研究

表3

若低温烧结引起介电损耗升高或绝缘性下降,应结合表3调节缺陷和晶界状态

建立陶瓷流延、叠层和排胶相关实验

表4

表4中的聚乙烯醇缩丁醛对应陶瓷成型和坯膜强度控制,是多层陶瓷电容器工艺研究的重要材料

表2

成型质量还受粉体粒径、分散性和固含量影响,可联动表2检查粉体来源和粒径基础

比较贵金属电极和贱金属电极对器件结构的影响

表4

表4包含银、镍和钯,可用于电极材料、共烧气氛和界面稳定性相关研究

表3

镍电极体系需要关注还原气氛下介质绝缘性和氧空位变化,可联动表3进行缺陷调控

分析容量分散大、损耗偏高或批次不稳定的原因

表2

批次差异常与原料纯度、粒径、混合均匀性和固相反应充分性有关,表2可先用于前端排查

表3、表4

先查原料与粉体过程,再检查掺杂分布、烧结制度、排胶和电极界面

围绕多层陶瓷电容器建立完整材料筛选路线

表1

表1先确定主体介质和温度特性调节方向,是配方设计的起点

表2、表3、表4

可按“主体介质—合成原料—晶界缺陷调控—烧结成型与电极”的顺序搭建实验路线

做钛酸钡基陶瓷电容材料的对照实验

表1

表1包含钛酸钡及主要温度特性调节材料,便于建立基体、固溶和改性体系之间的对照

表2、表3

对照实验应同时记录介电常数、介电损耗、温度曲线、击穿强度、绝缘电阻和烧结密度

 

表1|主体介电材料与温度特性调节材料

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

主体高介电钙钛矿材料

12047-27-7

B106131

钛酸钡

PrimorTrace™, ≥99.99% metals basis

钛酸钡基陶瓷电容器核心介质材料,可用于高介电陶瓷、介电温度特性、晶粒尺寸效应和烧结工艺研究

温度特性调节钙钛矿材料

12060-59-2

S118843

钛酸锶

≥99.5% metals basis, ≤5 μm

可与钛酸钡形成固溶调节体系,用于降低相变敏感性、改善介电温度稳定性和研究钡锶钛酸盐陶瓷

温度特性与相变调节材料

12009-21-1

B476606

锆酸钡

≥99% metals basis

可用于钛酸钡基固溶改性和相变调节,适合研究介电峰展宽、温度稳定性和高绝缘陶瓷配方

温度特性与晶粒调控材料

12013-47-7

C477831

锆酸钙

≥99.7% metals basis

可用于钛酸钡基陶瓷的锆钙组分调节,常用于改善温度特性、晶粒生长控制和介电可靠性研究

 

表2|钛酸钡基粉体合成与固溶组分原料

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

钙源与锆酸钙合成原料

471-34-1

C432744

碳酸钙

无水级, ACS, ≥99%

可作为钙源用于锆酸钙、钙改性钛酸钡和固相反应体系,适合研究钙组分对晶粒和介电温度特性的影响

钛酸盐合成钛源

13463-67-7

N1519826

纳米二氧化钛

电子级,≥99.8% metals basis,300-700nm

可作为钛酸钡和钛酸锶合成钛源,纳米粒径有利于固相反应活性、粉体均匀性和烧结行为研究

钛酸钡合成钡源

513-77-9

B1519978

碳酸钡

电子级,≥99.8% metals basis

钛酸钡粉体固相合成常用钡源,可用于钡钛比控制、相纯度优化和高介电陶瓷原料配方研究

钛酸锶合成锶源

1633-05-2

S102043

碳酸锶

电子级, ≥99.5%, 0-1μm

可作为锶源用于钛酸锶及钡锶钛酸盐体系制备,适合研究锶组分对介电温度稳定性和相变行为的影响

锆酸盐与锆改性原料

1314-23-4

Z305381

二氧化锆

≥99%

可作为锆源用于锆酸钡、锆酸钙和钛酸钡锆改性体系,适合研究锆组分对相变、绝缘性和击穿强度的影响

 

表3|晶界、缺陷、绝缘性与介电损耗调控材料

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

稀土晶界调节材料

12060-58-1

S431576

三氧化二钐分散体

纳米颗粒,<100纳米粒径(BET)

可用于钛酸钡基陶瓷稀土改性,适合研究晶界绝缘、晶粒生长控制和介电可靠性

施主型改性材料

1313-96-8

N108410

独石氧化铌

电子级, ≥99.98% metals basis

可用于五氧化二铌参与的铌掺杂钛酸钡体系,研究施主掺杂、电荷补偿、晶粒生长和介电响应;需结合钡钛比、共掺杂和烧结气氛判断绝缘性变化

受主型缺陷调控材料

1313-13-9

M101137

二氧化锰

PureSpectra™, 光谱纯

可用于钛酸钡基陶瓷中调节氧空位、降低漏电和介电损耗,适合高绝缘和老化稳定性研究

稀土晶界与绝缘调节材料

1312-81-8

L103871

氧化镧

PureSpectra™, 光谱纯

可用于钛酸钡基陶瓷稀土掺杂和晶界调控,适合研究绝缘电阻、介电损耗和温度稳定性

稀土晶界与烧结调节材料

1314-36-9

Y103888

氧化钇

PrimorTrace™, ≥99.999% metals basis

可用于改善钛酸钡基陶瓷晶界状态、烧结行为和介电可靠性,适合高纯电子陶瓷配方研究

过渡金属缺陷调控材料

1307-96-6

C105672

一氧化钴

PrimorTrace™, ≥99.99% metals basis

可用于调节钛酸钡基陶瓷缺陷状态和导电行为,适合漏电、介电损耗和烧结气氛影响研究

晶粒与绝缘调控材料

1309-48-4

M103941

氧化镁

PrimorTrace™, ≥99.99% metals basis

可用于钛酸钡基陶瓷晶粒生长控制和绝缘性调节,适合研究击穿强度、晶界结构和介电损耗

稀土晶界与可靠性调节材料

1308-87-8

D105275

氧化镝

PrimorTrace™, ≥99.99% metals basis

可用于钛酸钡基陶瓷稀土改性,适合研究晶界绝缘、温度稳定性、老化行为和高可靠电容介质

 

表4|玻璃相调节、陶瓷成型辅助与电极对照材料

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

陶瓷成型粘结剂

63148-65-2

M1508536

Mowital® SB 60 HH 聚乙烯醇缩丁醛(PVB)

固含量≥97.5%,粘度120.0 - 280.0 mPa.s

可用于陶瓷流延、叠层和成型过程,提高坯膜强度、柔韧性和层间结合稳定性

低温烧结与玻璃相组分

1303-86-2

D431708

三氧化二硼

超纯级, ≥99.9995% metals basis

可作为玻璃相和低温烧结组分,用于改善致密化、降低烧结温度和调节晶界相

低温烧结与晶界相组分

7631-86-9

S116482

二氧化硅

AR, ≥99%

可用于玻璃相、晶界相和烧结助剂体系,适合研究致密化、晶粒控制和介电损耗变化

银基电极粉体材料

7440-22-4

S776852

银

D50:0.30-0.50μm,比表面积:0.8-1.5m2/g

细粒径银粉,可用于银基电极浆料、低温烧结电极和银钯电极体系的对照研究,适合考察金属粉体分散性、电极连续性、导电性和陶瓷界面匹配;用于钛酸钡基介质时需结合烧结温度和银迁移风险判断

镍基内电极粉体材料

7440-02-0

N434833

镍

PrimorTrace™ ≥99.99% metals basis powder,<150μm

可作为镍内电极体系和非贵金属电极体系的研究原料,用于考察还原气氛共烧、抗还原钛酸钡介质、镍—陶瓷界面反应和电极稳定性;粒径范围较宽,若用于薄介质层内电极浆料,需进一步评估粒径分布、分散性和烧结收缩匹配

贵金属电极粉体材料

7440-05-3

P106012

钯粉

≥99.9% metals basis ≤1μm

亚微米级钯粉,可用于钯电极和银钯合金电极体系研究,适合考察贵金属电极的耐烧结性、电极连续性、界面稳定性和与钛酸钡基陶瓷的共烧匹配,也可作为镍电极体系的贵金属对照

 

           注:以上为阿拉丁代表产品,更多产品规格可用‘品名/CAS/货号’在阿拉丁官网检索。

 

参考文献

 

[1] Acosta M., Novak N., Rojas V., Patel S., Vaish R., Koruza J., Rossetti G. A., Rödel J. BaTiO₃-based piezoelectrics: Fundamentals, current status, and perspectives. Applied Physics Reviews, 2017, 4: 041305.

 

[2] Buscaglia V., Randall C. A. Size and scaling effects in barium titanate. An overview. Journal of the European Ceramic Society, 2020, 40: 3744–3758.

 

[3] Kahn M. Multilayer Ceramic Capacitors: Materials and Manufacture. Kyocera AVX.

 

[4] Rawal B. S., Chan N. H. Conduction and Failure Mechanisms in Barium Titanate Based Ceramics Under Highly Accelerated Conditions. Kyocera AVX.

 

[5] TDK Product Center. What is the difference between a Class I capacitor and a Class II capacitor?

 

[6] TDK Product Center. Does the capacitance of an MLCC change with temperature?

 

[7] TDK Product Center. What is MLCC “aging”?

 

更多相关文章,详见下方:

 

钙钛矿光伏/PeLED 前驱体指南:金属卤化物盐的选型、关键条件与可复现性能(含产品表1–表4及选型导航)

 

钙钛矿量子点(PQDs)

 

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陶瓷材料导览:基本定义、分类框架与科研任务选型(含产品导航与表1–表4)

目录: 技术文章

Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《从钛酸钡介质到多层陶瓷电容器:钛酸钡基陶瓷的介电性能与实验判断》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年5月14日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/from-barium-titanate-dielectrics-to-multilayer-ceramic-capacitors.html
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