1. 研究目的与意义（文献综述）
当今世界电子技术飞跃发展，电子设备正在朝着小型化、薄型化、轻量化、多功能化前进。随着表面组装技术（smt）的迅速发展，片式电容已经成为陶瓷电容器的主流产品。片式电容是由电介质陶瓷薄膜和内电极相互交替重叠而成的多层独石结构，又称多层陶瓷电容器（multilayer ceramiccapacitors，简称mlcc）。与传统的单片型电容器相比，mlcc以其体积小、介电常数高、化学稳定性好、损耗小等优点使片式mlcc目前成为世界上用量最大、发展最快的一种片式化元件，在通信、航空航天、军用、汽车电子、消费数码等领域得到广泛应用。
然而mlcc传统电极材料为纯pd电极或pd-ag电极，钯长期以来是mlcc制造业的重要材料，目前国际市场上的价格大约维持在10万元/千克，mlcc小型化以及高电容化使叠合层数和电极涂覆面积不断增加，从而大大增加了电极材料在成本中的比重。加之mlcc生产规模的不断扩大及整机更新换代周期的缩短使国际市场上mlcc价格不断下降。为了兼顾大容量和低成本两方面的要求，选用贱金属ni电极代替钯银电极成为提高mlcc性价比的有力措施。而要实现这个目的，关键是实现陶瓷材料与贱金属内电极共烧。常用的贱金属内电极ni易被氧化，只能在还原气氛中与陶瓷共烧才能避免电极因氧化而失去导电性；而传统的pd内电极用介电陶瓷材料在还原性气氛中烧结时易产生高温失氧而被还原。因此，要实现介电陶瓷与贱金属内电极的共烧，对介质陶瓷提出了抗还原的要求。
为了解决这个问题，二十世纪六十年代，herbert等人就开始了钛酸钡基抗还原介质材料的研究工作。荷兰philips实验室的科学家在七十年代对钛酸钡施主、受主掺杂的缺陷化学进行了系统研究，发现受主是导电电子的深势阱，可以起到束缚自由电子，降低电导率的作用。burn等人向钛酸钡中分别添加mn、co、mn等元素，取代ti位形成受主掺杂，可以得到抗还原的介质材料，还原气氛下烧结的钛酸钡陶瓷的半导化问题得到成功解决。然而，单独的受主掺杂会生成较多的氧空位，使得mlcc产品在直流偏长下的绝缘电阻迅速衰减，电性能发生老化。yang等人通过对老化后的x7r型mlcc的高分辨透射电镜的研究发现，聚集在一起的氧空位造成钙钛矿点阵出现明显的畸变，由此推断氧空位的电迁移是bme-mlcc老化的主要原因。后来，人们发明了再氧化工艺（即在弱氧化气氛下进行退火）和施主掺杂两种方式，均能有效改善bme-mlcc的可靠性。实验证明，再氧化并不是改变氧空位的数量，可能只是影响了氧空位的运动能力。这与kaneda的结论是相似的，他们认为再氧化工艺提高了晶界schottky势垒。一些稀土元素在改善抗还原mlcc瓷料的可靠性方面具有“神奇”的作用，kishi等人发现dy、ho、er、y等中等离子稀土元素（即两性稀土元素）可以同时进入钙钛矿结构的a、b位，并显著提高材料的可靠性。至此，两性稀土元素掺杂加上再氧化工艺解决了抗还原陶瓷电阻率老化的问题，延长了器件的使用寿命，为bme-mlcc的大规模产业化铺平了道路。抗还原x8r型温度稳定型mlcc瓷料的基本体系仍是建立在受主掺杂和两性稀土元素掺杂之上，且掺杂一定量的具有移峰作用的物质，将会使得瓷料的介温特性更为优异。除了小离子半径的稀土元素外，tdk的专利中特别提及了cazro3，认为其具有使居里温度向高温方向偏移的效果，这一点在王升等人的实验结果中也得到了证实。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
1）利用固相法制备nbt基陶瓷基料，及分别掺杂mno2，mgo，y2o3陶瓷；
2）研究mno2，mgo，y2o3掺杂剂分别对0.6(na0.5bi0.5)tio3-0.4nanbo3介质陶瓷的相结构、介电性能和抗还原性的影响；
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4-8周：制备并研究mno2，mgo，y2o3掺杂剂不同对介质陶瓷的相结构、介电性能和抗还原性的影响。
第9-12周：综合比较掺杂性能，筛选出抗还原性能较好，并具有较高的介电常数，具有良好的容量温度特性的瓷料。探讨适合瓷料的抗还原性制备工艺，研究不同工艺条件下瓷料的抗还原特性。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] yaox, lin h, chen w, et al. anti-reduction of ti4 in ba4.2 sm9.2 ti18 o54 ceramics by doping with mgo, al2o3 and mno2[j]. ceramics international, 2012, 38(4): 3011-3016.
[2] henningsd f k. dielectric materials for sintering in reducing atmospheres[j]. journalof the european ceramic society, 2001, 21(10): 1637-1642.
[3] yang g y, lee s i, liu zj, et al. effect of local oxygen activity on ni–batio3 interfacialreactions[j]. actamaterialia, 2006, 54(13): 3513-3523.
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
