Ba-,5-LnNiM-,9-O-,30-(Ln=La,Nd,Sm;M=Nb,Ta)陶瓷的制備、結構與介電特性.pdf

1、隨著微波技術的發(fā)展,微波介質陶瓷正成為現代通信技術中的關鍵基礎材料,它的研究及應用引起了人們的廣泛興趣.現在移動通信系統逐步向高頻化、小型化、集成化、高可靠性方向發(fā)展,這對于探索高介電常數微波介質陶瓷體系提出了強烈的要求.鎢青銅結構復合氧化物是一類十分重要的介電材料,該材料體系被證明具有良好的組成、結構和功能特征.鎢青銅型鈮、鉭酸鹽陶瓷體系一般具有高的介電常數,低的介質損耗,以及優(yōu)良的高頻特性,同時具有良好的結構相容性和可調性,因而在這

2、一結構體系中有可能發(fā)現性能優(yōu)良的新型介電材料.該論文的主要目的是探索新型鎢青銅結構高性能微波介質陶瓷材料和無鉛補償型介電陶瓷.根據鎢青銅結構的特點,通過氧八面體內、外陽離子的組合設計,進行了Ba<,6>Ni<,0.67>M<,9.33>O<,30>和Ba<,5>LnNiM<,9>O,,30>(Ln=La,Nd,Sm;M=Nb,Ta)系列鈮、鉭酸鹽陶瓷的制備、結構與介電性能研究.首先,采用高溫固相反應法合成了Ba<,6>Ni<,0.67>

3、M<,9.33>O<,30>和Ba<,5>LnNiM<,9>O,,30>(Ln=La,Nd,Sm;M=Nb,Ta)系列陶瓷.通過掃描電鏡(SEM)、粉晶X射線衍射(XRD)等手段進行了成分與結構分析,獲得了其精修的晶胞參數及指標化的X射線粉末衍射數據.結果表明,這系列化合物均屬于四方鎢青銅結構.各鈮酸鹽和鉭酸鹽晶胞參數的變化規(guī)律與Ln3+半徑變化相同.其次,通過對比分別研究了鈮、鉭酸鹽陶瓷Ba<,6>Ni<,0.67>M<,9.33>O

4、<,30>和Ba<,5>LnNiM<,9>O,,30>(Ln=La,Nd,Sm;M=Nb,Ta)的介電特性,并且分析了Ln<'3+>以及M5+離子對介電性能的影響.根據介電常數-溫度曲線,確定了它們各自的居里溫度范圍,進一步驗證了它們所屬的結構類型.實驗結果表明該系列鈮、鉭酸鹽陶瓷的介電特性具有較好的一致性,高頻下具有較好的頻率穩(wěn)定性,介電常數隨Ln<'3+>離子半徑不同而變化較大,但都具有較大的介電常數.最后,運用Clausius-M