锆钛酸钡体系陶瓷的柠檬酸盐法制备和介电非线性性能的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要BaZrxTil．x03体系材料是具有显著的介电非线性特性，是制作移相器等可调微波器件的候选材料，具有重要的应用前景。本论文采用柠檬酸盐法合成BaZrxTil．x03(x--0．2，O．25，O．3)超细粉体，通过常规固相法制备了BaZrxTil．x03()【-0．2，0．25，0．3)体系陶瓷，研究了烧结温度、组成对BaZrxTil．x03体系陶瓷的结构和介电性能的影响，探索提高B记rxTil．x03体系陶瓷的烧结性能和介电非线性性能的途径。研究了柠檬酸盐法合成BaZrxTil．x03(x-0．2，O．25，O．3)超细粉体的工艺，通过实验研究

2、了适当的合成工艺条件，发现在O．8℃／min的升温速率(热处理过程中300℃以后)和600"C的热处理温度下可以制备出单一钙钛矿结构的BaZrxTil．x03(x--0．2，0．25，O．3)粉体，粉体均匀细小，粒度分布均匀，平均颗粒大dx--一50nm。研究了烧结温度对BaZro．2Tio．803陶瓷的烧结致密度、结构和介电性能的影响。发现采用柠檬酸盐法合成的BaZrxTil．x03超细粉体制备BaZrxTil．x03陶瓷样品，可以显著降低陶瓷样品的烧结温度，基于BaZro．2Wio．803陶瓷的相对密度和介电性能确定，其合适的烧结温度为1270。C。在该温度下，BaZr

3、xTil．x03(x=0．2，O．25，O．3)陶瓷样品的相对密度达到92％．94％。研究了组成对BaZrxTil．，03(x=0．2，0．25，O．3)体系陶瓷的结构和介电性能的影响。发现随着Zr含量的增加，BaZrxTil．x03(x=O．2，0．25，O．3)体系陶瓷介电常数和介电损耗减小，并观察到该体系陶瓷由弥散型铁电体变成弛豫型铁电体。当zr含量为x=0．3时，BaZ娟l-x03体系陶瓷样品达到较好的综合介电性能。在10kHz的测试频率下，BaZro．3Tio．703陶瓷样品的介电常数为3760，介电损耗为0．65％，在10kHz和20．0kV／cm直流偏置电场下

4、，其可调性达到65％，优值系数FOM为100。关键字：锆钛酸钡，柠檬酸盐法合成，铁电体，介电非线性，烧结武汉理工大学硕士学位论文AbstractFerroelectricBaZrxTil-x03solidsolutionshaveattractedgrowinginterestforconsiderabledielectricnonlinearity．Thisdesiredpropertymakesthempromisingcandidatematerialsfortunablemicrowavedevices，suchasphaseshifter．Inthiswork,B

5、aZrxTil-x03(x=O．2-0．3)powderWaspreparedbyacitratemethod．Theeffectofsinteringtemperatureandcompositiononthestructure，densificationanddielectricpropertiesoftheresultingceramicspecimenshavebeeninvestigated、析t11thepurposeofenhancingthesinterabilityandnonlineardielectricpropertiesofthecompositi

6、ons．BaZrxTil．x03(x-0．2-0．3)powderwassynthesizedbyacitratemethod．111econtributingfactorstothephasepurityandmorphologyoftheproductshavebeenexamined．ItwasfoundthatkeepingarelativelylowheatingrateofO．8*C／minduringthecalciningprocessafter300。Callowedfortheformationofapureperovskitephasewithprel

7、iminaryparticlesizeof"-．，50n／／1atlowcalciningtemperatureof600。C．nleeffectsofsinteringtemperatureonthedensificationbehavior,structureanddielectricpropertiesofBaZro．2Tio．803ceramicspecimenshavebeeninvestigated．ThesuperfineBaZro．2Tio．s03powdershowedreasonablyhigh