摘要:电子设备在极端环境下的应用需求不断攀升,多层陶瓷电容器(MLCCs)需适应沙漠石油钻探、混合动力汽车、航空航天及特种军用机器人等高严苛工况。在此背景下,开发兼具宽工作温度范围、低烧结温度与优异介电性能的介电陶瓷材料,已成为推动 MLCCs 技术革新的核心挑战。采用传统的固相烧结法合成纯相高质量的0.8Pb[(Fe2/3W1/3) 1-xTix]O3-0.2BiFeO3(x=0,0.005,0.01,0.02)固溶体陶瓷,样品的烧结温度较低,均在850℃。介电性能研究表明在B位上引入高价的Ti4+ 可以改善其电学性能,其中x=0.005的样品在室温下的介电损耗最小,其在室温下的tan δ≤1%,介电常数的稳定性范围最宽,且在1 kHz时的电容温度系数符合X5R的标准,这时在ΔC/ C25 ℃ ≤ ±15%时的温度稳定范围为-130~85 ℃,这一数值在低温远远超过目前研究的MLCCs的稳定性。这种在超低温度和超宽的温度范围内具有优异的温度稳定性的陶瓷介质材料不仅可匹配廉价合金Ag/Pd(Ag ≥70%)作为内电极制成多层陶瓷电容器,大大降低陶瓷电容器的成本,并且可以满足更加宽广的工作温度范围要求,适应不同环境的变化。