復(fù)合鈣鈦礦微波介質(zhì)陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)表征與分析.pdf

1、微波介質(zhì)陶瓷因其具有優(yōu)異的介電性能:高介電常數(shù)(?)、高品質(zhì)因數(shù)(Q)、低諧振頻率溫度系數(shù)(f?)，而在現(xiàn)代通信中被廣泛用作諧振器、濾波器、介質(zhì)電容器、介質(zhì)基片、介質(zhì)天線、介質(zhì)波導(dǎo)回路等。是移動通訊、衛(wèi)星通訊及GPS技術(shù)中的關(guān)鍵新材料，在很大程度上決定了微波通訊器件與系統(tǒng)的尺寸與性能極限。
　　A(B'1/3)O B''2/33(A為Ba或Sr，'B為Mg、Co、Zn或Ni，''B為Nb或Ta)復(fù)合鈣鈦礦微波介質(zhì)陶瓷材料具有很高的

2、Q值，在一定的微波頻率下，材料的fQ值基本保持不變，常應(yīng)用于高頻、低損耗領(lǐng)域，也是近年來國際上對電介質(zhì)材料研究的一個熱點。
　　本文采用固相反應(yīng)法制備了Ba[(Zn1-xMgx)1/3Nb2/3]O3(BZMN，x=0.0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0)，(Ba0.3Sr0.7)[(ZnxMg1-x)1/3Nb2/3]O3(BSZMN)(x=0.0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0)與(Ba1-xSrx)(Zn1/

3、3Nb2/3)O3(BSZN)(x=0，0.5，0.65，0.7，1.0)微波介質(zhì)陶瓷。通過振動光譜(拉曼光譜與傅里葉變換紅外光譜)與X射線衍射(XRD)分析了陶瓷晶體結(jié)構(gòu)隨著A位Sr以及'B位?2 Mg取代的變化與振動模式之間的關(guān)系。?2
　　結(jié)果表明:
　　1.在BZMN陶瓷中，x?6.0的樣品出現(xiàn)1:2有序結(jié)構(gòu)，其中Ba[(Zn0.4Mg0.6)1/3Nb2/3]O3陶瓷晶胞因氧八面體畸變而向單斜相扭曲。拉曼光譜的模式

4、特征的變化(模式強度增加，x=0.6的樣品中，300 cm?1附近出現(xiàn)一個新的模式且與1:2有序結(jié)構(gòu)有關(guān)的A1g(Nb)模式發(fā)生突然地藍移)表明 BZMN陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)隨著 Mg2+含量的增加發(fā)生了改變，即結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相轉(zhuǎn)變，有序度增加。在300和500 cm-1附近的紅外模式與該體系的1:2有序結(jié)構(gòu)有關(guān)。
　　2.在BSZMN陶瓷中，隨著 Zn2+含量的增加，系統(tǒng)發(fā)生相轉(zhuǎn)變，x?4.0時晶胞顯示出六方相特征；x?6.0時陶瓷的晶胞結(jié)

5、構(gòu)逐漸發(fā)生改變(低角度區(qū)域超晶格衍射峰消失，高角度(420)峰的分裂)，的樣品仍表現(xiàn)出六角晶胞的特征(六角衍射峰(111)h與(200)h在x=0.6的樣品仍然存在)，表明其處于過渡相。額外拉曼模式出現(xiàn)表明，單斜結(jié)構(gòu)，隨Zn2+的增加，逐漸轉(zhuǎn)形成贗立方相；Eg(O)拉曼活性模式的消失是由晶體由單斜相向贗立方相轉(zhuǎn)變引起的，氧八面體畸變是相轉(zhuǎn)變的根本原因。相轉(zhuǎn)變過程同時也被紅外光譜分析所證實。x?8.0時贗立方相出現(xiàn)；然而，x=0.6 x?

6、6.0的BSZMN陶瓷為
　　3.在BSZN陶瓷中，隨著 Sr2+含量的增加，系統(tǒng)發(fā)生有序-無序相轉(zhuǎn)變，由立方相(Pm3，x=0)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橼I立方相(I4/mcm，m.065? x)最后形成六方?1?相(13m P，x=1)。在x?.065的樣品中250 cm-1波數(shù)附近新的拉曼模式以及156 cm-1波數(shù)附近新的紅外模式的出現(xiàn)表明隨Sr2+含量的增加 BSZN陶瓷發(fā)生氧八面體的畸變。通過對BSZN陶瓷聲子模式參數(shù)與介電性能的比照