鈮酸鍶鋇陶瓷的燒結(jié)行為和摻雜改性研究.pdf

1、鈮酸鍶鋇晶體具有優(yōu)良的電光、熱電、壓電和光折射性能，是無鉛鐵電體領(lǐng)域最具應(yīng)用潛力的材料之一。但復(fù)雜的生產(chǎn)技術(shù)，高昂的制備成本，嚴(yán)重制約了其在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。鈮酸鍶鋇陶瓷以制備成本低、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)受到越來越多研究者的青睞。但傳統(tǒng)燒結(jié)工藝制得SBN陶瓷因存在晶粒異常長大現(xiàn)象，很難在無壓條件下燒結(jié)致密，導(dǎo)致材料電學(xué)、光學(xué)性能與晶體相比還有很大差距。因此，本論文以避免局部液相引起的晶粒異常長大，提高鈮酸鍶鋇陶瓷致密度，改善介電性能為目的，選

2、擇無定形SiO2為燒結(jié)助劑，制備高致密度鈮酸鍶鋇和Ce3+摻雜鈮酸鍶鋇陶瓷材料，研究燒結(jié)助劑以及Ce3+摻雜對(duì)陶瓷燒結(jié)行為、顯微結(jié)構(gòu)和介電性能的影響。 研究結(jié)果表明：隨著燒結(jié)助劑添加量的增加，SBN陶瓷的燒結(jié)激活能減小，燒結(jié)速率加快：相同燒結(jié)條件下，陶瓷致密度提高，晶粒尺寸增大：同時(shí)陶瓷介電性能改善，彌散相變程度減弱。添加1.5wt％的SiO2時(shí)，陶瓷樣品相對(duì)致密度達(dá)到～96.3％，晶粒呈棒狀，軸向平均晶粒尺寸約3.5μm；εm

3、ax提高到-4322，約為已有研究結(jié)果的兩倍。說明添加燒結(jié)助劑SiO2是一種能有效提高鈮酸鍶鋇陶瓷致密度，抑制晶粒異常長大，改善介電性能的低成本方法。 對(duì)Ce3+摻雜鈮酸鍶鋇陶瓷的研究發(fā)現(xiàn)：摻雜的Ce3+在熱處理后未完全進(jìn)入晶格，殘留部分在燒結(jié)過程中才完全進(jìn)入晶格。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，與燒結(jié)助劑相比，Ce3+摻雜對(duì)燒結(jié)行為的影響較弱，當(dāng)SiO2量達(dá)到1.5wt％時(shí)，Ce3+摻雜對(duì)燒結(jié)行為的影響基本可以忽略。但隨Ce3+摻雜量的增加，