充满型钨青铜铌酸盐陶瓷结构和介电性能的研究

《充满型钨青铜铌酸盐陶瓷结构和介电性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201172059学校代码10487密级硕硕硕硕士士士士学学学学位位位位论论论论文文文文充满型钨青铜铌酸盐陶瓷结构和介电性能的研究学位申请人：李梦旭学科专业：微电子学与固体电子学指导教师：汪小红副教授答辩日期：2014年1月14日万方数据AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheStructureandDielectricPropertiesofFilledTungstenBronzeNiobateCe

2、ramicsCandidate:LiMengxuMajor:MicroelectronicsandSolidStateElectronicsSupervisor:AssociateProfessorWangXiaohongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan，Hubei430074，P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的

3、研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士

4、学位论文摘要钨青铜结构材料是仅次于钙钛矿结构的第二大类介电材料，具有优良的电光、非线性光学及介电性能。本文在BaO-La2O3-ZnO-Nb2O5体系的基础上，通过掺杂改性及A、B位取代，设计并采用固相反应法制备Ba5LnMNb9O30陶瓷(Ln为镧系元素，M为Mg、Zn)，深入研究掺杂及取代对充满型四方钨青铜材料结构、介电性质的影响规律。研究了MgO掺杂对四方钨青铜结构Ba5LaZnNb9O30陶瓷的组成及介电性能的影响。XRD结果表明主晶相均为四方钨青铜结构，在MgO质量分数大于1%时，陶瓷中出现第二相MgO。陶瓷在室温均表现为顺电相，且具有较高的介电常数及低的介电损

5、耗(10-3~10-4)。随着MgO掺杂量的增加，陶瓷的介电常数及介电损耗逐渐降低。同时，适量的MgO的引入，可在一定程度上改善Ba5LaZnNb9O30陶瓷的介电常数温度系数。研究了稀土元素Ln(Ln=La,Nd,Sm,Gd和Yb)对充满型四方钨青铜结构的Ba5LnMgNb9O30体系结构和介电特性的影响。研究表明，该体系的钨青铜结构稳定性随Ln3+离子半径的减小而降低。当Ln=Yb时，晶体中有第二相YbNbO4相析出。通过测试该体系在不同频率下的介温谱，发现该体系陶瓷表现出明显的介电弛豫行为，对其介电弛豫峰进行修正的Curie-Weiss拟合表明弥散指数γ随着稀土元素

6、的原子量的增大而增大；Ln=Yb时，γ有所下降。在-180℃~+120℃范围内，陶瓷出现铁电-顺电相变。随着Ln3+离子半径的减小，材料的居里温度Tc先是从-114℃(Ln=La)逐渐增大到45℃(Ln=Gd)而后降到-58℃(Ln=Yb)，同时最大介电常数εmax的变化规律和居里温度T-3c相似。该体系陶瓷均表现出高介电常数εr(272-429)和低损耗tanδ(1MHz频率下为10数量级)，但其介电常数温度系数相对较高。Ba8-3xLa3x-2MgxNb10-xO30(x=1,4/3,5/3,2和7/3)体系的研究表明，随着x的增加，钨青铜结构的稳定性越来越弱。当x>

7、4/3时，出现了第二相LaNbO4，且LaNbO4的含量随着x的增加而升高。室温下，随着x的增加，材料的介电常数和介电损耗下降，当x>4/3时，陶瓷的介电损耗降为10-4数量级。室温下，该体系均表现为顺电相；此外该体系陶瓷的介电常数温度系数随x的升高而显著下降，当x=7/3时，陶瓷的介电常数温度系数降为-208ppm/℃。关键字：四方钨青铜结构，铌酸盐，介电性能，顺电相I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractTungstenbronzestructurematerialsnextonlytoperovskitemat