BaO-La-,2-O-,3--TiO-,2--Ta-,2-O-,5-和SrO-Sm-,2-O-,3--TiO-,2--Nb-,2-O-,5-鎢青銅型介電陶瓷新體系.pdf

1、為了探索高介電常數(shù)介電陶瓷新體系,該論文研究了BaO-La<,2>O<,3.-TiO<,2>-Ta<,2>O<,5>與SrO-Sm<,2>O<,3>-TiO<,2>-Nb<,2>O<,5>四元系鎢青銅結(jié)構(gòu)陶瓷的成分、結(jié)構(gòu)和介電性能的關(guān)系.并通過A位、B位等價(jià)離子置換,對(duì)BaO-La<,2>O<,3>-TiO<,2>-Ta<,2>O<,5>陶瓷進(jìn)行改性.Ba<,x>La<,6-x>Ti<,8-x>Ta<,2+x>O<,30>固溶體陶瓷在3

2、≤x≤5范圍內(nèi),為充滿型四方鎢青銅結(jié)構(gòu),形成連續(xù)固溶體.介電常數(shù)為123~143;在低頻到高頻頻段,介電損耗為10<'-4>~10<'-3>;在微波頻段Qf值只有115~574GHz;介電常數(shù)溫度系數(shù)為-728 ppm/℃~-1347 ppm/℃.隨著Ba、Ta離子含量的增加Ba<,x>La<,6-x>Ti<,8-x>Ta<,2+x>O<,30>(3≤x≤5)陶瓷的介電常數(shù)、介電損耗先減小后增大,在Ba<,4>La<,2>Ti<,4>T

3、a<,6>O<,30>成分附近降到最小值;介電常數(shù)溫度系數(shù)基本上單調(diào)增加.隨Ba、Ta離子含量的增加,縱橫軸比先減小后增大;許容因子和電負(fù)性差均單調(diào)增大.在(Ba<,1-x>Sr<,x>)<,3>La<,3>Ti<,5>Ta<,5>O<,30>陶瓷中,隨著x的增加,介電常數(shù)、介電損耗和介電常數(shù)溫度系數(shù)都是先增大后減小,在x=0.5時(shí)達(dá)最大值.隨x的增大,縱橫軸比先增加后減小.在(Ba<,1-x>Ca<,x>)<,5>LaTi<,3>Ta

4、<,7>O<,30>陶瓷和Ba<,5>La(Ti<,1-x>Zr<,x>)<,3>Ta<,7>O<,30>陶瓷中,隨著x的增加,介電常數(shù)下降,介電損耗增大,介電常數(shù)溫度系數(shù)更加趨近于零.Ca完全置換Ba時(shí),介電常數(shù)溫度系數(shù)得到大幅改善,ε=65,tanδ=0.0017,τ<,ε>=-1 35ppm/℃.BaO-La<,2>O<,3>-TiO<,2>-TaO<,5>系及其改性陶瓷的介電性能都呈現(xiàn)順電相特征,電子極化和離子極化是主要的極化機(jī)

5、制,對(duì)介電性能產(chǎn)生決定性影響.在SrO-Sm<,2>O<,3>-TiO<,2>-Nb<,2>O<,5>鎢青銅結(jié)構(gòu)電介質(zhì)陶瓷中,Sr<,5>SmTi<,3>Nb<,7>O<,30>形成了四方鎢青銅單相,Sr<,4>Sm <,2>Ti<,4>Nb<,6>O<,30>出現(xiàn)了少量第二相,而Sr<,3>Sm<,3>Ti<,5>Nb<,5>O<,30>陶瓷的主相已經(jīng)不是鎢青銅結(jié)構(gòu).Sr<,4>Sm<,2>Ti<,4>Nb<,6>O<,30>陶瓷在3

6、00℃附近發(fā)生鐵電-順電相變,該相變屬于位移型相變.室溫時(shí),P<,r>=0.09μC/cm2,介電常數(shù)為95,介電損耗在10<'-2>數(shù)量級(jí),20℃~80℃范圍內(nèi)介電常數(shù)溫度系數(shù)為1035 ppm/℃.Sr<,5>SmTi<,3>Nb<,7>O<,30>陶瓷在室溫時(shí)P<,r>=0.1 5μC/cm<'2>,在8℃附近發(fā)生彌散性鐵電相變,該相變屬于位移型二級(jí)相變.該論文還對(duì)四方鎢青銅型介電陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)與介電性能的關(guān)系進(jìn)行了理論探討,發(fā)現(xiàn)