铁电/介电复相陶瓷的原位制备及其介电性能研究
本文采用湿化学法原位制备 Ba0.5Sr0.5TiO3-MgO(BST-M)、Ba0.5Sr0.5TiO3-Mg2TiO4(BST-MT)、Ba0.5Sr0.5TiO3-Mg2SiO4(BST-MS)三类铁电/介电复相陶瓷，研究不同制备方法和组分对BST基复相陶瓷微观结构及其介电性能的影响，分析其原位复合的生长过程及机理，研究化学组分、结构对其微波、介电调谐特性的影响，建立结构及性能变化与渗流效应的对应关系。主要的研究工作包括： 采用柠檬酸-硝酸盐自燃法在较低温度下(700℃)原位制得 BST-MgO纳米复相粉体，再经传统的电子陶瓷制备工艺制得两相均匀分布的BST-MgO复相陶瓷。随着MgO体积分数(?M)的增加，更多Mg2+进入BST晶格，且Mg2+进入Ti位导致 F色心的形成；相应地，复相陶瓷中 BST的介电常数(ε)依赖于?M，且满足?BST?a?eb?fM关系；此外，介电调谐率在fM?0.6处存在渗流现象，满足修正的球形颗粒有效介质理论模型。 采用柠檬酸-硝酸盐自燃法在1000℃以下未能原位制得纯相的BST-Mg2XO4(X=Ti，Si)复相粉体，但在1300℃下烧结制得BST-Mg2XO4(X=Ti，Si)复相陶瓷。复相陶瓷中BST的ε随微波介质体积分数?变化均满足 b f?BST?a?e?关系，但在BST-Mg2SiO4体系中BST的ε随?的增加而显著降低，同时该体系中介电调谐率的渗流现象也消失，这可能是SiO2在1300℃熔化而导致更多Mg2+进入BST晶格所致。 采用草酸共沉淀法在较低温度下(700℃)原位制得颗粒大小均一的BST-M纳米复相粉体，碱性前驱体有助于Mg2+的沉积，但不利于纯相BST和MgO复相结构的形成。对于pH=2前驱体制得的BST-M复相陶瓷体系，随着MgO复合量的增加，居里温度仍保持不变，而介电峰被显著抑制。相应地，介电常数和介电调谐率降低，而微波介电损耗均小于0.005。
原位制备;复相陶瓷;湿化学法;三类铁电;微观结构;介电性能;化学组分
中国计量学院
硕士
材料物理与化学
王疆瑛
2014
中文
TM286
89
2016-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）