系列A-,4-B-,3-O-,12-型微波介質(zhì)陶瓷的結(jié)構(gòu)與介電性能研究.pdf

1、隨著微波技術(shù)的發(fā)展，用微波介質(zhì)陶瓷做成的諧振器、濾波器等元器件在移動(dòng)通訊、衛(wèi)星電視、雷達(dá)、電子計(jì)算機(jī)及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，因此微波介質(zhì)陶瓷的研究引起了人們的極大興趣。為了探索具有優(yōu)異介電性能的微波介質(zhì)陶瓷，本論文根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)特征與A、B位陽(yáng)離子的特性(半徑、電價(jià)、極化率)進(jìn)行組成設(shè)計(jì)，通過(guò)改變A4B3O12型類鈣鈦礦陶瓷材料的組成，合成與制備了Ba3-xLa1+xTixM3-xO12(x=0～2；M=Nb，Ta)和Ba3-x

2、SrxLaNb3O12(x=0～3)系列陶瓷化合物。并利用各種測(cè)試分析手段對(duì)它們的晶體結(jié)構(gòu)與介電性能的關(guān)系進(jìn)行探索研究。 首先，采用高溫固相反應(yīng)法合成Ba3-xLa1+xTixM3-xO12(x=0～2；M=Nb，Ta)系列陶瓷，通過(guò)對(duì)燒結(jié)性能的分析，確定了相應(yīng)的燒結(jié)制度。利用掃描電鏡(SEM)、粉晶X射線衍射(XRD)等方法進(jìn)行了相組成和結(jié)構(gòu)分析，獲得了Ba3-xLa1+xTixM3-xO12指標(biāo)化的x射線粉末衍射數(shù)據(jù)和晶胞參

3、數(shù)。結(jié)果表明：該系列化合物晶體結(jié)構(gòu)相同，為A4B3O12六方層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，都屬于三方晶系，空間群為R-3m(No.166)；晶胞參數(shù)隨X值的增加而減小。 其次，對(duì)合成的Ba3-xLa1+xTixM3-xO12(x=0～2；M=Nb，Ta)系列陶瓷的微波介電性能進(jìn)行測(cè)試并分析。結(jié)果顯示：隨著x值的增加，Ba3-xLa1+xTixNb3-xO12(x=0～2)系列陶瓷的介電常數(shù)εr逐漸降低，Q·f值逐漸升高，諧振頻率溫度系數(shù)τf

4、迅速增大，向0ppm/℃靠近，材料頻率熱穩(wěn)定性增強(qiáng)。Ba3-xLa1+xTixTa3-xO12(x=0～2)系列陶瓷的介電性能變化規(guī)律與之相似。 最后，通過(guò)A位Sr2+取代Ba2+制備了Ba3-xSrxLaNb3O12(x=0～3)系列陶瓷。利用SEM、XRD、Raman光譜分析等方法對(duì)材料相組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并探討了Sr2+取代量對(duì)材料結(jié)構(gòu)和介電性能的影響。研究表明：它們的晶體結(jié)構(gòu)與Ba3LaNb3O12相同，都屬于三方晶系