鋇鈦釹系陶瓷材料及氧化鉍摻雜改性的研究.pdf

1、BaO-Nd2O3-TiO2以其優(yōu)良的介電性能成為目前研究最為深入的微波介質(zhì)陶瓷之一，其主晶相通式為Ba6-3xNd8+2xTi18O54，此類(lèi)介質(zhì)材料具有高介電常數(shù)、較低的介電損耗等優(yōu)點(diǎn)而成為制備微波器件的主要材料之一。 本文針對(duì)Ba6-3xNd8+2xTi18O54系統(tǒng)材料中x=5/12時(shí)的介電性能進(jìn)行了較詳細(xì)的研究。實(shí)驗(yàn)首先研究了Ba19/4Nd53/6Ti18O54的介電性能隨煅燒溫度以及燒結(jié)溫度的變化情況。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)適當(dāng)

2、的預(yù)燒溫度可以促進(jìn)該系統(tǒng)材料主晶相的形成，為后續(xù)的燒結(jié)步驟中晶粒的正常生長(zhǎng)提供條件，有助于系統(tǒng)介電性能的提高，過(guò)低的預(yù)燒溫度會(huì)使主晶相生成不完全，過(guò)高的預(yù)燒溫度又會(huì)使主晶相的晶粒異常長(zhǎng)大，都不利于燒結(jié)后樣品介電性能的提高。適當(dāng)提高燒結(jié)溫度可以使樣品燒結(jié)致密，主晶相晶粒生長(zhǎng)完全，對(duì)系統(tǒng)介電性能具有促進(jìn)作用。對(duì)改變Ba2+在Ba19/4Nd53/6Ti18O54的化學(xué)計(jì)量比所帶來(lái)的影響進(jìn)行了研究。由于Ba2+含量的調(diào)整會(huì)使處在富TiO2區(qū)的

3、鎢青銅礦結(jié)構(gòu)系統(tǒng)晶相發(fā)生改變，從而影響材料的介電性能，因此改變Ba2+化學(xué)計(jì)量比后該系統(tǒng)材料性能不是非常理想。主要表現(xiàn)為介電常數(shù)降低、介電損耗升高、溫度系數(shù)的負(fù)值變大等現(xiàn)象。 本研究通過(guò)直接添加Bi3+、Bi3+取代Nd3+、同時(shí)向系統(tǒng)中添加Bi3+并用Bi3+取代Nd3+三種形式對(duì)系統(tǒng)介電性能進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Bi3+的這三種摻入形式在總體上對(duì)介電常數(shù)具有提高的作用，介電損耗在保持較低數(shù)值的同時(shí)會(huì)隨著摻入量的增加而略有