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本文系统研究了BaO-TiO2-SiO2体系中BaTiSi2O7相,分别制备了BaTiSi2O7陶瓷和Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷,并分析了BaTiSi2O7的结构与性能以及掺杂不同氧化物对Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷性能的影响。采用传统氧化物混合法制备了BaTiSi2O7陶瓷,通过调节烧结温度,组成,利用DSC、IR、XRD、Raman、SEM等测试手段,确定了BaTiSi2O7陶瓷的烧结工艺制度。实验结果表明,制备BaTiSi2O7陶瓷需要在900℃和1000℃两次预烧, 首先生成中间相-Ba2TiSi2O8相,然后在1145℃烧结生产高纯BaTiSi2O7相。此外,BaTiSi2O7陶瓷对组成变化极为敏感,BaTiO3和SiO2比值低于1:2时,主晶相为Ba2TiSi2O8相,还含有BaTiSi2O7相;高于1:2时,则主晶相转变为BaTiSi2O7相。因此,BaTiO3和SiO2的比例应当严格控制在1:2。通过对DSC曲线积分处理,计算出BaTiO3和SiO2生成BaTiSi2O7相的活化能约为366KJ/mol。通过IR、XRD、Raman等测试手段分析了BaTiSi2O7陶瓷结构,实验表明样品中含有TiO5四方单锥结构和独立的硅氧环状结构。BaTiSi2O7陶瓷的介电常数在0.1K~1GHz频率范围内为10~8,介电损耗在10-4左右。通过XRD、SEM、压电常数d33等分析了掺杂氧化物CaO和ZrO2对Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷性能的影响,并得出以下结论:加入氧化钙和氧化锆不会改变主晶相,但加入氧化锆将使玻璃陶瓷中出现BaZrSi3O9第二相;此外,加入氧化钙有利于BTS晶体的定向析出,使d33增加,相反,加入氧化锆则不利于BTS晶体的定向析出,使d33减小。