A-,5-B-,4-O-,15-型微波介電陶瓷的制備及光譜特性研究.pdf

1、微波介質(zhì)陶瓷以其優(yōu)異的微波介電性能，應用領域不斷得到擴展，是國外研究熱點之一。振動光譜是研究分子結(jié)構(gòu)的重要方法，譜峰的位置、強度及形狀等都與分子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)密切相關(guān)。 本文利用XRD、SEM等傳統(tǒng)分析方法并結(jié)合譜學分析研究離子取代前后陶瓷結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，為材料提供改性基礎和設計指導。 本論文系統(tǒng)地研究了Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Ta<,4-x>O<,15>(x=1，2,3)和Ba<,5-x>La<,x>

2、Ti<,x>Nb<,4-x>O<,15>(x=1，2,3)兩個系列的微波介質(zhì)陶瓷，進行了各種配比下陶瓷體的制備、結(jié)構(gòu)與介電性能研究，分析了兩體系陶瓷樣品的光譜特性，獲得了A<,5>B<,4>O<,15>型微波陶瓷的介電性能和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。 1．采用高溫固相反應法成功合成了Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Ta<,4-x>O<,15>(x=1，2,3)和Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Nb<,4-x>O<,15>(

3、x=1，2,3)系列陶瓷。通過粉晶X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)等方法進行了結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明：鈮鉭系陶瓷均具有空間群為P3ml的層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。鈮鉭系陶瓷的微波介電性能都呈現(xiàn)以下趨勢：隨著La與Ti取代量的增加，介電常數(shù)e r逐漸減小，Q·f值逐漸升高。 2．拉曼光譜分析結(jié)果表明：Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Ta<,4-x>O<,15>(x=1，2,3)體系陶瓷光譜圖中A<,1g>(O)的劈裂程度隨著L

4、a和Ti取代量的增加而減小，而B位陽離子的長程有序度增加；在Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Nb<,4-x>O<,15>(x=1，2,3)體系光譜圖中對稱伸縮振動模A<,1g>(O)的峰位、峰強的變化也表明：鈮酸鹽的B位陽離子有序度亦隨取代量的增加而增加。 3．光致發(fā)光譜分析表明：所合成的鈮系和鉭系陶瓷多晶樣品中存在微量的鏑離子。Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Nb<,4-x>O<,15>的發(fā)光譜中幾組窄的發(fā)光，

5、分別位于：906 nm、795nm、 775nm，分別對應于Dy<'3+>離子的<'6→<'6>H<,15/2>、<'6>F<,5/2>→<'6>H<,15/2>、<'6>F<,3/2>→<'6>H<,15/2>的躍遷；進一步研究發(fā)現(xiàn)在Ba<,5-x>La<,x>Ti<,x>Ta<,4-x>O15系列陶瓷中Dy<'3+>轉(zhuǎn)變?yōu)镈y<'2+>的形式進入晶格。其發(fā)光峰表現(xiàn)為一系列的寬緩峰，與Dy<'2+> f→d的躍遷發(fā)光有