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钨青铜结构铌酸盐单晶铌酸锶钡(SrxBa1-xNb2O6,简写SBN)在(001)方向具有良好的热释电性能、线性光电系数、以及强的光折射效应,在电光、热电、光折变等领域得到广泛的应用。具有(001)方向的铌酸锶钡取向陶瓷具有接近晶体的性能,同时克服铌酸锶钡晶体制备过程中易开裂、生长大尺寸难度大和成本高的缺点。 本文以Sr0.5Ba0.5Nb2O6为主要研究体系,以熔盐法制备的(001)方向的针状Sr0.5Ba0.5Nb2O6晶粒为模板,利用流延成型工艺采用反应模板晶粒生长法和模板晶粒生长法制备了取向良好的Sr0.5Ba0.5Nb2O6取向陶瓷。同时系统的研究了铌酸锶钡陶瓷烧结工艺和结构演化过程以及铌酸锶钡陶瓷晶粒异常长大机理;研究了Sr0.5Ba0.5Nb2O6模板颗粒的熔盐法制备工艺及Sr0.5Ba0.5Nb2O6模板颗粒生长机理;研究了模板含量、陶瓷基料、烧结温度和时间等工艺参数对Sr0.5Ba0.5Nb2O6陶瓷取向度的影响。论文主要结论如下: (1)通过对不同Sr含量的铌酸锶钡陶瓷在1200℃下预烧后再进行烧结过程的研究,证实了液相的形成是铌酸锶钡陶瓷烧结过程中异常晶粒长大的根本原因。在高于铌酸锶钡相形成温度的条件下进行预烧,可以抑制异常晶粒的长大。 (2)采用硝酸盐前驱体与碳酸盐前驱体制备Sr0.7Ba0.3Nb2O6陶瓷,实验发现两者结构演化规律相似;但硝酸盐前驱体制备的铌酸锶钡陶瓷比碳酸盐前驱体制备的Sr0.7Ba0.3Nb2O6陶瓷更易于出现异常晶粒长大,且呈现出二重结构。 (3)以碳酸盐和硝酸盐为原料,以KCI为熔盐,采用熔盐法制备了针状形貌的Sr0.5Ba0.5Nb2O6模板颗粒。提出了熔盐法制备Sr0.5Ba0.5Nb2O6晶粒的生长模型:以硝酸盐为前驱体熔盐法制备Sr0.5Ba0.5Nb2O6晶粒的过程为二维成核过程,SrNb2O6起到Sr0.5Ba0.5Nb2O6形核种子的作用,KCI熔点时(770℃)SrNb2O6的形貌决定了Sr0.5Ba0.5Nb2O6晶粒的形貌。 (4)系统研究了模板含量、陶瓷基料、烧结温度和时间等工艺参数对取向Sr0.5Ba0.5Nb2O6陶瓷取向度的影响;以SrNb2O6、BaNb2O6为陶瓷基料,熔盐法制备的针状Sr0.5Ba0.5Nb2O6晶粒为模板,1325℃下烧结10h得到取向度达到72%的取向Sr0.5Ba0.5Nb2O6陶瓷。