A-,5-B-,4-O-,15-型微波介電陶瓷的制備及光譜特性研究.pdf

1、微波介質(zhì)陶瓷以其優(yōu)異的微波介電性能，應(yīng)用領(lǐng)域不斷得到擴(kuò)展，是國(guó)外研究熱點(diǎn)之一。振動(dòng)光譜是研究分子結(jié)構(gòu)的重要方法，譜峰的位置、強(qiáng)度及形狀等都與分子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)密切相關(guān)。 本文利用XRD、SEM等傳統(tǒng)分析方法并結(jié)合譜學(xué)分析研究離子取代前后陶瓷結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，為材料提供改性基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)。 本論文系統(tǒng)地研究了Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Ta<,4-x>O<,15>(x=1，2,3)和Ba<,5-x>La<,x>

2、Ti<,x>Nb<,4-x>O<,15>(x=1，2,3)兩個(gè)系列的微波介質(zhì)陶瓷，進(jìn)行了各種配比下陶瓷體的制備、結(jié)構(gòu)與介電性能研究，分析了兩體系陶瓷樣品的光譜特性，獲得了A<,5>B<,4>O<,15>型微波陶瓷的介電性能和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。 1．采用高溫固相反應(yīng)法成功合成了Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Ta<,4-x>O<,15>(x=1，2,3)和Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Nb<,4-x>O<,15>(

3、x=1，2,3)系列陶瓷。通過(guò)粉晶X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)等方法進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明：鈮鉭系陶瓷均具有空間群為P3ml的層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。鈮鉭系陶瓷的微波介電性能都呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：隨著La與Ti取代量的增加，介電常數(shù)e r逐漸減小，Q·f值逐漸升高。 2．拉曼光譜分析結(jié)果表明：Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Ta<,4-x>O<,15>(x=1，2,3)體系陶瓷光譜圖中A<,1g>(O)的劈裂程度隨著L

4、a和Ti取代量的增加而減小，而B(niǎo)位陽(yáng)離子的長(zhǎng)程有序度增加；在Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Nb<,4-x>O<,15>(x=1，2,3)體系光譜圖中對(duì)稱伸縮振動(dòng)模A<,1g>(O)的峰位、峰強(qiáng)的變化也表明：鈮酸鹽的B位陽(yáng)離子有序度亦隨取代量的增加而增加。 3．光致發(fā)光譜分析表明：所合成的鈮系和鉭系陶瓷多晶樣品中存在微量的鏑離子。Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Nb<,4-x>O<,15>的發(fā)光譜中幾組窄的發(fā)光，

5、分別位于：906 nm、795nm、 775nm，分別對(duì)應(yīng)于Dy<'3+>離子的<'6→<'6>H<,15/2>、<'6>F<,5/2>→<'6>H<,15/2>、<'6>F<,3/2>→<'6>H<,15/2>的躍遷；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Ta<,4-x>O15系列陶瓷中Dy<'3+>轉(zhuǎn)變?yōu)镈y<'2+>的形式進(jìn)入晶格。其發(fā)光峰表現(xiàn)為一系列的寬緩峰，與Dy<'2+> f→d的躍遷發(fā)光有