鈮酸鹽A-,6-B-,10-O-,30-型陶瓷的制備、結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、鎢青銅型鈮酸鹽是一類很重要的介電、鐵電材料。由于鎢青銅結(jié)構(gòu)具有較好的相容性與可調(diào)性，本論文通過氧八面體內(nèi)、外陽離子的組合設(shè)計(jì)，在AO-Pr<,2>O<,3>-TiO<,2>-Nb<,2>O<,5>(A=Ba，Sr)與BaO-Ln<,2>O<,3>-Fe<,2>O<,3>-Nb<,2>O<,5>體系中分別合成與制備了一系列填滿型鎢青銅結(jié)構(gòu)新化合物及其陶瓷體。采用粉晶X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、介電與鐵電性能測試等手段進(jìn)行了晶

2、體結(jié)構(gòu)、顯微結(jié)構(gòu)、相變特性與介電性能表征。一方面可以為探索新型介電陶瓷提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，另一方面也有可能發(fā)現(xiàn)新型無鉛鐵電材料。 首先，采用高溫固相反應(yīng)法合成與制備了系列新鈮酸鹽A<,4+n>Pr<,2-n>Ti<,4+n>Nb<,6-n>O<,30>(A=Ba，Sr；n=0，1)及陶瓷。結(jié)果表明，A<,4+n>Pr<,2-n>Ti<,4+n>Nb<,6-n>O<,30>(A=Br，Sr；n=0，1)系列鈮酸鹽屬于四方鎢青銅結(jié)構(gòu)，獲得

3、了其精修的晶胞參數(shù)及指標(biāo)化的標(biāo)準(zhǔn)X射線粉末衍射數(shù)據(jù)。Ba<,5>PrTi<,3>Nb<,7>O<,30>常溫下為順電相，具有很高的介電常數(shù)(>210)，但陶瓷體介電常數(shù)的溫度系數(shù)較大(>-2750ppm℃<'-1>)，可用于高頻電容器和負(fù)溫度補(bǔ)償型電容器。Ba<,4>Pr<,2>Ti<,4>Nb<,6>O<,30>、Sr<,4>Pr<,2>Ti<,4>Nb<,6>O<,30>、Sr<,5>PrTi<,3>Nb<,7>O<,30>陶瓷隨溫

4、度的升高只出現(xiàn)一次相變，可歸結(jié)為鎢青銅結(jié)構(gòu)鐵電(P4mm點(diǎn)群)-順電(4/mmm點(diǎn)群)相變，居里溫度T<,c>分別為123℃、104℃與90℃。此相變具有彌散相變特征，彌散系數(shù)分別為1.61、1.16與1.78。該系列材料有望成為新型的無鉛鐵電與壓電材料。 其次，在BaO-Ln<,2>O<,3>-Fe<,2>O<,3>-Nb<,2>O<,5>(Ln=La Nd，Sm)體系中采用高溫固相反應(yīng)法合成與制備了系列新鈮酸鹽Ba<,4>L

5、n<,2>Fe<,2>Nb<,8>O<,30>(Ln=La，Nd，Sm)及陶瓷。結(jié)果表明，合成的新化合物與陶瓷全部為純相，具有四方鎢青銅結(jié)構(gòu)，并對(duì)X射線衍射數(shù)據(jù)進(jìn)行了指標(biāo)化，每個(gè)衍射峰都得到了較好的指標(biāo)化。Ba<,4>Ln<,2>Fe<,2>Nb<,8>O<,30>(Ln=La、Nd、Sm)陶瓷在室溫下均為四方鎢青銅結(jié)構(gòu)鐵電相，居里溫度TC分別為30℃，62℃和138℃，并隨Ln<'3+>離子半徑的減小而升高。相變峰呈現(xiàn)彌散特征，經(jīng)計(jì)算