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钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,简称BST)陶瓷在介电常数、介电损耗及介电可调性等方面具有优异的特性,成为国内外科研工作者研究的热点。为了使钛酸锶钡陶瓷能在移相器、红外探测器、铁电存储器等电子器件中得到实际的应用,还必须进一步优化其介电性能,如降低介电损耗、提高可调性等。 本论文首先在钛酸钡材料中添加钛酸锶,合成了钛酸锶钡陶瓷。然后在(Ba0.7Sr0.3)TiO3材料添加了Mg2+离子进行改性,最后在95％(Ba0.7Sr0.3)TiO3-5%MgO复合陶瓷中进一步掺入了稀土Y元素改善材料的性能。研究发现: 1、在钛酸钡材料中每掺入摩尔比为1%的Sr2+离子,材料的居里温度就会下降3.19℃,并且随Ba/Sr比值的增大,相对密在增大,样品XRD衍射峰的角度逐渐向低衍射角度偏移,材料的介电常数峰值先缓缓下降后迅速增高。 2、在(Ba0.7Sr0.3)TiO3材料添加了Mg2+离子进行改性,XRD测试表明,溶胶-凝胶法制备BST-Mg系材料时,当Mg2+离子的含量低于10%时,物相中不会出现杂相,并且随着Mg2+离子的增多,材料的XRD衍射峰向低角度偏移,说明Mg2+完全进入了BST的晶格之中。从SEM图片可以看出,随着BST-Mg系材料中Mg2+离子的增加,晶粒首先略有减小,随后增大,致密性都很好。在40%时,可以明显看出有第二相存在。20℃时,掺杂10%的Mg2+离子的(Ba0.7Sr0.3)TiO3材料的介电损耗可以降低至0.00467,相对介电常数保持在2848.3,可调性却为15.41%。 3、少量Y元素掺入BST-Mg系材料后,BST-Mg-Y系材料中没有出现杂相,材料的晶粒尺寸在逐渐减小,介电常数峰被逐渐压低和展宽。20℃测得,Y3+离子的掺入量为5%时介电损耗最低为0.00428。BST-Mg-Y系材料的调谐性能随着Y3+离子的掺入在逐渐提高,在掺入量为10%时,可调性提高到了29.87%。