Ba-,5-LnNiM-,9-O-,30-(Ln=La,Nd,Sm;M=Nb,Ta)陶瓷的制備、結(jié)構(gòu)與介電特性.pdf

1、隨著微波技術(shù)的發(fā)展,微波介質(zhì)陶瓷正成為現(xiàn)代通信技術(shù)中的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,它的研究及應(yīng)用引起了人們的廣泛興趣.現(xiàn)在移動(dòng)通信系統(tǒng)逐步向高頻化、小型化、集成化、高可靠性方向發(fā)展,這對(duì)于探索高介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷體系提出了強(qiáng)烈的要求.鎢青銅結(jié)構(gòu)復(fù)合氧化物是一類(lèi)十分重要的介電材料,該材料體系被證明具有良好的組成、結(jié)構(gòu)和功能特征.鎢青銅型鈮、鉭酸鹽陶瓷體系一般具有高的介電常數(shù),低的介質(zhì)損耗,以及優(yōu)良的高頻特性,同時(shí)具有良好的結(jié)構(gòu)相容性和可調(diào)性,因而在這

2、一結(jié)構(gòu)體系中有可能發(fā)現(xiàn)性能優(yōu)良的新型介電材料.該論文的主要目的是探索新型鎢青銅結(jié)構(gòu)高性能微波介質(zhì)陶瓷材料和無(wú)鉛補(bǔ)償型介電陶瓷.根據(jù)鎢青銅結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),通過(guò)氧八面體內(nèi)、外陽(yáng)離子的組合設(shè)計(jì),進(jìn)行了Ba<,6>Ni<,0.67>M<,9.33>O<,30>和Ba<,5>LnNiM<,9>O,,30>(Ln=La,Nd,Sm;M=Nb,Ta)系列鈮、鉭酸鹽陶瓷的制備、結(jié)構(gòu)與介電性能研究.首先,采用高溫固相反應(yīng)法合成了Ba<,6>Ni<,0.67>

3、M<,9.33>O<,30>和Ba<,5>LnNiM<,9>O,,30>(Ln=La,Nd,Sm;M=Nb,Ta)系列陶瓷.通過(guò)掃描電鏡(SEM)、粉晶X射線(xiàn)衍射(XRD)等手段進(jìn)行了成分與結(jié)構(gòu)分析,獲得了其精修的晶胞參數(shù)及指標(biāo)化的X射線(xiàn)粉末衍射數(shù)據(jù).結(jié)果表明,這系列化合物均屬于四方鎢青銅結(jié)構(gòu).各鈮酸鹽和鉭酸鹽晶胞參數(shù)的變化規(guī)律與Ln3+半徑變化相同.其次,通過(guò)對(duì)比分別研究了鈮、鉭酸鹽陶瓷Ba<,6>Ni<,0.67>M<,9.33>O

4、<,30>和Ba<,5>LnNiM<,9>O,,30>(Ln=La,Nd,Sm;M=Nb,Ta)的介電特性,并且分析了Ln<'3+>以及M5+離子對(duì)介電性能的影響.根據(jù)介電常數(shù)-溫度曲線(xiàn),確定了它們各自的居里溫度范圍,進(jìn)一步驗(yàn)證了它們所屬的結(jié)構(gòu)類(lèi)型.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系列鈮、鉭酸鹽陶瓷的介電特性具有較好的一致性,高頻下具有較好的頻率穩(wěn)定性,介電常數(shù)隨Ln<'3+>離子半徑不同而變化較大,但都具有較大的介電常數(shù).最后,運(yùn)用Clausius-M