【摘 要】
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钙钛矿结构是拥有着独特晶体结构的一类材料,其分子通式为ABO3。由于其优异的性能,尤其是被掺杂后所形成的缺陷晶体具有较高的介电常数和较低的损耗,该类材料被广泛地应用在
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钙钛矿结构是拥有着独特晶体结构的一类材料,其分子通式为ABO3。由于其优异的性能,尤其是被掺杂后所形成的缺陷晶体具有较高的介电常数和较低的损耗,该类材料被广泛地应用在固体的电介质材料,固体的燃料电池材料,高温的加热材料以及替代贵金属的氧化还原催化剂材料等诸多领域,已经成为材料、化学和物理等各个领域所研究的热点。近年来,Fe基复合钙铁矿陶瓷已经成为了巨介电领域研究的热点。通过掺杂改性和工艺调整有望进一步提高A(Fe0.5Nb0.5)O3的电学性能。本文通过固相烧结技术制备出了Ba(Fe0.5-xTixNb0.5)O3和Ba(Fe0.5Nb0.5-xTix)O3无铅陶瓷体系,研究了不同掺杂量的TiO2对BFN陶瓷的烧结温度、物相结构和介电性能的影响。实验结果表明在BFN陶瓷中引入施主掺杂对其晶界起到了明显的作用,使得BFN陶瓷在低浓度的Ti4+掺杂下有效的抑制了氧空位的数量和移动能力,很好的降低了BFN陶瓷的介电损耗。在BFN陶瓷中引入受主掺杂,当Ti4+的掺杂量为x=0.05时,有效的降低了BFN陶瓷在400K-550K之间的介电损耗。同时本文通过固相烧结技术制备了Ca(Fe0.5Nb0.5)O3和Sr(Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷,研究了陶瓷的物相结构、介电性能和弛豫机制。两者的高温介电异常主要是由缺陷诱导的介电弛豫产生。两者的电导激活能分别为0.975eV和1.004eV,都是起源于氧空位的二次电离。采用模谱分析了对两种陶瓷介电性能起主导做用的因素。
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