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本论文选择具有钨青铜结构的BaNd2Ti4O12微波介电材料作为研究对象,用交流阻抗谱技术表征了低频范围(5-107 HZ)下的电导谱,用微波介质谐振腔技术测试表征了微波(~109 HZ)下的介电常数和介电损耗谱。通过不同热处理、不同气氛处理和离子掺杂方式改变BaNd2Ti4O12陶瓷中的缺陷浓度,用交流阻抗谱表征缺陷变化引起的电导的变化,并测试相应样品的微波介电性能。综合缺陷、电导和微波介电损耗的变化分析BaNd2Ti4O12陶瓷中缺陷对微波介电性能的作用机理,为改善钛酸盐基微波材料的品质因子提供了思路。研究如下:1.交流阻抗谱是分析微波介电陶瓷电性能的重要手段。运用此方法不仅可以归纳出微波介电陶瓷的等效电路,而且可以区分影响材料电性质的因素。微波介电陶瓷的阻抗由三部分组成:晶粒阻抗、晶界阻抗和材料.电极界面双电层阻抗。在BaNd2Ti4O<sub>12陶瓷的阻抗谱测试中,可以知道此体系中只存在晶粒阻抗对电性能的影响,其电容值约为10-12F·cm-1。2.陶瓷由于在高温烧结中品格上失去部分氧,形成俘获两个弱束缚电子的氧空位。在外电场作用下,电子在陶瓷品格缺陷之间形成跳跃电导。电导的大小决定于材料中缺陷的浓度,而缺陷的浓度受温度影响。对BaNd2Ti4O12陶瓷进行不同条件的处理,可以改变和控制陶瓷中的本征缺陷。最终缺陷浓度的变化反映在电导上:空气中火处理、氧气气氛处理可以降低材料中本征缺陷的浓度,电导降低;而淬火处理和氮气气氛处理却使得材料中本征缺陷的浓度增大,电导增大。而材料在低频(5~107HZ)下电导的变化主要来源于电子缺陷,即弱束缚电子,而弱束缚电子数量的变化与氧空位的数量的变化密切相关,此时电导测量可以作为探测氧空位数量多寡的一种间接的手段。3.一定温度范围内对BaNd2Ti4O12陶瓷进行退火和淬火热处理,可以改变陶瓷材料的介电损耗;但陶瓷材料不同气氛中处理对其介电损耗没有明显影响。我们认为BaNd2Ti4O12陶瓷材料的介电损耗与热处理后材料内部残余的应力有关。而氧空位、Ti3+和弱束缚电子等缺陷对介电损耗的影响不是很明显。为了提高材料的品质因子应将材料在低温下进行退火处理。4.少量高价离子Ta5+\Nb5+的掺杂填补了材料中的氧空位,也降低了材料中弱束缚电子的浓度,使得电导下降;但随着掺入量的持续增多,填补缺陷的反应已经达到饱和,这时多余的掺杂离子就会取代了Ti4+,而引入更多的氧空位和弱束缚电子,使得电导略有上升。另外掺入不等价离子时,降低了材料内部的有序性,并且由于扩散的不均匀使得晶界效应变大,从而使得微波介电损耗增大。