尖晶石型CuAl₂O₄掺杂对CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷介电性能的影响

来源期刊：无机材料学报2015年第10期

论文作者：李建英 侯林林 贾然 高璐 武康宁 李盛涛

文章页码：1056 - 1062

关键词：CaCu3Ti4O12;介电性能;压敏特性;

摘    要：研究了尖晶石型Cu Al2O4掺杂对Ca Cu3Ti4O12陶瓷显微结构、介电性能以及松弛特征和缺陷结构的影响。在频率为10-1¹07 Hz、温度为153⁴53 K的条件下测量了样品的介电性能。研究表明,适量添加Cu Al2O4,使样品晶粒尺寸减小并趋于均匀,击穿场强从Ca Cu3Ti4O12陶瓷样品的3.0 k V/cm提高到13.0 k V/cm,低频介电损耗减小。介电松弛中的高频松弛过程起源于晶粒本征缺陷的电子松弛过程,其活化能⁰.10 e V基本不变;随着Cu Al2O4含量增加,与界面相关的松弛活化能从0.50 e V减小到0.22 e V,可能与Cu Al2O4在样品中引入杂质及更复杂的界面有关;电导活化能从0.66 e V增至0.86 e V,归因于Cu Al2O4第二相抑制了晶界处的载流子跳跃,提高了Schottky势垒高度。Cu Al2O4掺杂量大于100mol%,过量Cu Al2O4会导致样品晶界势垒崩塌,样品失去非欧姆特性和巨介电性能。