鈦酸鋇陶瓷材料的光譜研究.pdf

1、鈦酸鋇陶瓷材料是具有氧八面體結(jié)構(gòu)的有代表性的鐵電晶體，它具有優(yōu)異的壓電和介電性能，在信息的檢測(cè)、轉(zhuǎn)換、處理和儲(chǔ)存等技術(shù)領(lǐng)域占有極其重要的地位。特別是摻雜鈦酸鋇半導(dǎo)體陶瓷的PTCR特性在熱敏電阻以及基礎(chǔ)控制元件等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文旨在通過(guò)對(duì)鈦酸鋇材料進(jìn)行摻雜研究，探求其微觀結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律以及對(duì)鐵電性能的影響，以便建立離子摻雜和鈦酸鋇四方相結(jié)構(gòu)變化及其對(duì)性能影響的關(guān)系。 本文以具有典型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鈦酸鋇為研究對(duì)象，采用溶

2、膠凝膠法主要制備了摻雜堿金屬離子及堿土金屬離子的鈦酸鋇陶瓷材料。利用摻雜產(chǎn)生不同種類的缺陷，改變?cè)釉谄胶馕恢梅植嫉挠行蚧潭取＝柚鶻射線衍射、紅外光譜以及紫外-可見(jiàn)光譜等測(cè)試技術(shù)，研究了A、B位摻雜取代對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能的影響，并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了初步探討。 通過(guò)各種光譜測(cè)試以及材料的鐵電性能和經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性的測(cè)量，探討了摻雜對(duì)鈦氧八面體畸變以及居里溫度、老化效應(yīng)等鐵電性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)隨著元素?fù)诫s量的變化以及離子半徑的變化，紅外光譜及

3、紫外-可見(jiàn)光譜均有相應(yīng)的有規(guī)律的改變；摻雜離子的極化作用以及氧化能力均影響到紫外-可見(jiàn)光譜的吸收邊的位置。 文中還研究了摻雜取代對(duì)鈦酸鋇陶瓷材料老化效應(yīng)的影響。得出點(diǎn)缺陷的多少是影響材料穩(wěn)定性能的一個(gè)重要因素的結(jié)論，并可以通過(guò)紅外光譜來(lái)表征材料的穩(wěn)定性能。其穩(wěn)定性與氧離子空位在其晶體結(jié)構(gòu)中所處的位置可能還存在密切關(guān)系。研究還表明紅外光譜中Ti-O鍵吸收峰波數(shù)的變化是由于氧八面體畸變導(dǎo)致的，它可能是居里溫度、剩余極化、矯頑場(chǎng)變化的