baotiolt2gtsiolt2gt体系玻璃陶瓷结构及性能研究

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1、摘要本文系统研究了BaO—Ti02一si02体系中BaTisi207相，分别制备了BaTisi207陶瓷和Ba2TiSi208极性玻璃陶瓷，并分析了BaTiSi207的结构与性能以及掺杂不同氧化物对Ba2Tisi208极性玻璃陶瓷性能的影响。采用传统氧化物混合法制备了BaTisi207陶瓷，通过调节烧结温度，组成，利用Dsc、IR、xRD、R锄an、sEM等测试手段，确定了BaTisi207陶瓷的烧结工艺制度。实验结果表明，制备BaTisi207陶瓷需要在900℃和1000℃两次预烧，首先生成中间相一Ba2Tisi208相，然后在

2、1145℃烧结生产高纯Ba“Si207相。此外，BaTisi207陶瓷对组成变化极为敏感，BaTi03和si02比值低于l：2时，主晶相为B82Tisi208相，还含有BaTiSi207相；高于1：2时，则主晶相转变为BaTisi207相。因此，BaTi03和si02的比例应当严格控制在1：2。通过对Dsc曲线积分处理，计算出BaTi03和Si02生成BaTisi207相的活化能约为366KJ，moI。通过IR、xRD、RaITlan等测试手段分析了BaTisi207陶瓷结构，实验表明样品中含有Ti05四方单锥结构和独立的硅氧环状

3、结构。BaTisi207陶瓷的介电常数在olK～1GHz频率范围内为10～8，介电损耗在10“左右。通过xRD、sEM、压电常数d33等分析了掺杂氧化物caO和zrO，对Ba2Tisi208极性玻璃陶瓷性能的影响，并得出以下结论：加入氧化钙和氧化锆不会改变主晶相，但加入氧化锆将使玻璃陶瓷中出现Bazrsi309第二相；此外，加入氧化钙有利于BTs晶体的定向析出，使d33增加，相反，加入氧化锆则不利于BTs晶体的定向析出，使d33减小。关键词：BaTisi207；Ba2Tisi208：玻璃陶瓷；介电性能i微观结构北京工业大学工学硕士

4、学位论文AbstractThepaperstudiesthephaseofBaTiSi207inthesystemofBa0一Ti02一Si02，aJldpreparesBaTiSi207ceramicandpolarBa2TiSi208glassceramic，analysesmestructureandpropertiesofBaTiSi207，inVestigatesthecrystallineofthep01arBa2TiSi2《)8glassceramicwithadditiveoxideThepaperprepares

5、ceramicofBaTiSi207bythemethodoftraditionaloxidemixture，giVesthesinteringtechnologyofBaTiSi207ceramicwiththemethodofDSC，IR，XRD，Raman，SEMbycontrollingtemptrueandcompositionItisconcludedthatitisnecessarycalciningat900℃and1OOO。CtoprepareBaTiSi207cer啪ic．BaTiSi207ceramiciss

6、ensitivetoV嘶etyofcomposition，whentheproportionofBaTi03andSi02isunder1：2，themainphaseisBa2TiSi203，andthereidBaTiSi207also：WhenitisaboVel：2，themainphaseisBaTiSi207；so血eproponionofBaTi03andSi02mustbestrictlycontrolledat1：2Additionally，wecalculatetheactivationenergyofBaTi

7、Si207phasesynthesizedbyBaTi03andSi02byjn￡egHiljng￡hecurveofDSC，andtheactiVationene唱yisabout366KJ／moI．Ⅵ，eanaIyzethestructureofBaTiSi207ceramicbymethodsofIR、XRD、Ramanetc，theresultsin(1icatethatthereisstructureofTi05pyramidsandindependentringofsilicaoxide．Thedielect“ccon

8、stantofBaTiSi207is1O～8inthefrequencyofO．1K～1GHz．and￡hedielectric10ssisabout10—4Wea】1alyzethepropertiesofpolarBa2TiSi208glaSs