稀土鈮酸系列陶瓷的合成及介電性能研究.pdf

1、近年來，隨著環(huán)境對材料無鉛化的不斷需求，新型功能材料包括微波介質(zhì)材料、壓電和鐵電材料逐漸成為人們研究的熱點。稀土鈮酸系列陶瓷LnNb04(Ln代表La至Lu包含Y的稀土元素)屬于類鈣鈦礦白鎢礦結(jié)構(gòu)(ABO3)，是一類結(jié)構(gòu)和相變特性相似的新型微波介質(zhì)陶瓷材料，其A位和B位離子可被半徑和電價不同的各種元素離子在一定濃度范圍內(nèi)單獨或復合取代，從而可以在比較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)材料性能以適應不同場合的應用。本論文分別以重稀土元素鐿(Yb)、輕稀土元素

2、鈰(Ce)為代表替代A位離子，結(jié)合前期合成制備的YNbO4，研究這一系列陶瓷的制備工藝、顯微結(jié)構(gòu)與介電性能的關系等問題。 以Yb2O3、Nb2O5為原料，按摩爾比Yb2O3：Nb2O5=1:1的比例在無保護氣氛下氧化燒結(jié)，采用兩種工藝--經(jīng)預燒結(jié)后二次燒結(jié)和直接原位合成，對比得出了采用前者能燒結(jié)制得比較致密的陶瓷體，其中在1360℃得到的YbNbO4陶瓷的介電常數(shù)為23，品質(zhì)因數(shù)Q值達到3.38×104。 以Bi2O3為

3、助劑摻雜燒結(jié)VbNbO4，從燒結(jié)溫度、摻雜量方面研究了Bi2O3摻雜對VbNbO4的燒結(jié)行為、相結(jié)構(gòu)、顯微形貌及其介電性能的影響。摻雜Bi2O3后，能一定程度降低VbNbO4燒結(jié)溫度，但對微波介電性能的影響不明顯。 以CeO2、Nb2O5為原料，分別按摩爾比CeO2：Nb2O5=1:1和CeO2：Nb2Os=2:1的比例在無保護氣氛下常壓燒結(jié)，原位合成了鈮酸鈰陶瓷體，研究了其相結(jié)構(gòu)隨溫度的轉(zhuǎn)變(CeNbO4+δ(δ=0～25))