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钨青铜结构陶瓷材料由于在铁电、非线性光学等方面具有优势而受到瞩目,当前是仅次于钙钛矿结构材料的第二大电子材料,其广泛地应用于滤波器等电子元器件中。 采用传统固相烧结法,分别合成和制备了Sr4RTiNb9O30(R= La,Pr,Nd, Sm,Eu,Gd,简称SRTN)、Ba4RFe0.5Nb9.5O30(R= La,Pr,Nd,Eu,Gd)和Ba3.6Sm1.4Fe0.7Nb9.3O30未填满型钨青铜陶瓷。通过X射线衍射仪分析其物相结构,通过扫描电子显微镜观察陶瓷样品表面形貌,通过精密阻抗分析仪测试其常温和高温介电性能。实验结果表明: 在SRTN陶瓷样品中,SRTN(R= La,Pr,Nd,Sm)为pnma正交结构,而SETN和SGTN为p4bm四方结构。Ba4RFe0.5Nb9.5O30(R= La,Pr,Nd,Eu,Gd)和Ba3.6Sm1.4Fe0.7Nb9.3O30陶瓷样品均属于空间群为p4bm的四方结构。 在室温至300℃范围内,SRTN陶瓷的介电性能较平稳,而在300℃之后表现出了弛豫现象。1 MHz下其电容变化率在±15%的范围内,符合了国际电子工业协会EIA(Electronic Industries Association) X9R型陶瓷电容器的标准。室温时其介电性能随着频率的增加而下降最终趋于平稳,这与极化过程不同的极化方式和类型有关。SSTN, SETN和SGTN三种样品在室温下具有微弱的铁电性,其剩余极化强度(Pr)分别为0.04、0.12、0.02μC/cm2,矫顽场(Ec)分别为6.04、13.18、2.27 kV/cm,这主要是由占据A位和B位离子的混乱排序以及B位的氧八面体中Nb原子偏离中心而引起的。阻抗谱分析知其受单一弛豫机制氧空位的影响。 Ba4RFe0.5Nb9.5O30(R=La,Pr,Nd,Eu,Gd)和Ba3.6Sm1.4Fe0.7Nb9.3O30陶瓷样品的温谱图可看出在0℃附近两者均有弛豫的现象,对前者进行了氧气氛退火处理,发现其实部和虚部变小,其弛豫激活能和直流电导激活能普遍降低,说明氧空位在其占主导地位。根据其柯尔-柯尔图可知 Ba3.6Sm1.4Fe0.7Nb9.3O30陶瓷的介电弛豫其与德拜方程有所偏离,主要受单一弛豫机制的影响,其弛豫激活能为0.71 eV,直流电导激活能为0.74eV,这与烧结过程产生的氧空位有关。