鈮酸鹽A-,6-B-,10-O-,30-型陶瓷的制備、結構與性能.pdf

1、鎢青銅型鈮酸鹽是一類很重要的介電、鐵電材料。由于鎢青銅結構具有較好的相容性與可調(diào)性，本論文通過氧八面體內(nèi)、外陽離子的組合設計，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構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行了晶

2、體結構、顯微結構、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構，獲得

3、了其精修的晶胞參數(shù)及指標化的標準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溫度補償型電容器。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，可歸結為鎢青銅結構鐵電(P4mm點群)-順電(4/mmm點群)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，具有四方鎢青銅結構，并對X射線衍射數(shù)據(jù)進行了指標化，每個衍射峰都得到了較好的指標化。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構鐵電相，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)計算