论文部分内容阅读
该论文的主要目的是探索新型钨青铜结构高性能微波介质陶瓷材料和无铅补偿型介电陶瓷.在Ba<,3>TiTa<,4>O<,15>的基础上,根据钨青铜结构的特点,通过氧八面体内、外阳离子的组合设计,进行了Ba<,6-x>Ln<,x>Ti<,2+x>Ta<,8-x>O<,30>(x=1,2;Ln=La,Sm,Nd,Y)系钽酸盐陶瓷的制备、结构与介电性能研究.首先,采用固相反应法合成了Ba<,6-x>Ln<,x>Ti<,2+x>Ta<,8-x>O<,30>(x=1,2;Ln=La,Sm,Nd,Y)系钽酸盐陶瓷.通过化学分析、扫描电镜(SEM)、密度测定、粉晶X射线衍射(XRD)进行了成分与结构分析.获得了其精修的晶胞参数及指标化的X射线粉末衍射数据.结果表明:Ba<,6-x>Ln<,x>Ti<,2+x>Ta<,8-x>O<,30>(x=1,2;Ln=La,Sm,Nd,Y)系钽酸盐陶瓷属于四方钨青铜结构.与Ba<,3>TiTa<,4>O<,15>相比,通过Ln<3+>的掺加,导致晶胞体积的减小.其次,通过对比研究了钽酸盐陶瓷Ba<,5>LaTi<,3>Ta<,7>O<,30>、Ba<,5>SmTi<,3>Ta<,7>O<,30>、Ba<,5>YTi<,3>Ta<,7>O<,30>、Ba<,4>La<,2>Ti<,4>Ta<,6>O<,30>、Ba<,4>Sm<,2>Ti<,4>Ta<,6>O<,30>、Ba<,4>Y<,2>Ti<,4>Ta<,6>O<,30>、Ba<,4>Nd<,2>Ti<,4>Ta<,6>O<,30>的介电常数一温度特性、介电常数-频率特性、介电损耗—温度特性、介电损耗—频率特性.确定了它们的居里温度,进一步验证了它们所属的结构类型,总结了Ba<,6-x>Ln<,x>Ti<,2+x>Ta<,8-x>O<,30>(x=1,2;Ln=La,Sm,Nd,Y)系袒酸盐陶瓷的介电特性.实验表明该系陶瓷的介电特性具有良好的一致性,具有弛豫性相变特征,高频下具有较好的频率稳定性,介电常数随掺杂离子半径的减小而增大,室温介电常数较Ba<,3>TiTa<,4>O<,15>有明显的提高.最后,运用Clausius-Mosotti方程结合离子极化率计算了该系陶瓷的介电常数,计算结果表明与实测值有较大的偏离.进一步分析认为这一偏离是由于钨青铜结构中氧八面体的畸变及构建形式的不同所导致的.