【摘 要】
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随着科学技术的进步,对新材料的需求日益迫切,因此,材料科学面临着不断开发具有优异性能新材料的巨大挑战。近年来,高熵合金的出现,为开发新材料提供了新理念和新方法。在2015年以前高熵材料的研究主要集中在金属材料上。2015年Rost和其合作者提出了高熵陶瓷（氧化物）的概念,高熵陶瓷的概念自出现以来,便受到了国内外学者的广泛研究和讨论,并取得了一些研究成果,但是相对于传统材料而言,对于高熵陶瓷涉及到的
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随着科学技术的进步,对新材料的需求日益迫切,因此,材料科学面临着不断开发具有优异性能新材料的巨大挑战。近年来,高熵合金的出现,为开发新材料提供了新理念和新方法。在2015年以前高熵材料的研究主要集中在金属材料上。2015年Rost和其合作者提出了高熵陶瓷（氧化物）的概念,高熵陶瓷的概念自出现以来,便受到了国内外学者的广泛研究和讨论,并取得了一些研究成果,但是相对于传统材料而言,对于高熵陶瓷涉及到的诸多基本科学问题还缺乏清晰的认识,无论理论研究还是实验研究都相对较少,特别是理论基本都借鉴于高熵合金,总体而言高熵陶瓷还处于起步阶段,其相关研究都主要集中在Rost发现的岩盐结构（Mg0.2Co0.2Ni0.2Cu0.2Zn0.2）O及其衍生材料,而对于具有丰富物理内涵的钙钛矿结构ABO3型高熵陶瓷研究甚少。因此,迫切需要开展A位高熵钙钛矿陶瓷的研究。本文采用固相烧结法成功制备了 A 位等摩尔比的高熵陶瓷——（La0.2Li0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2）TiO3,采用XRD、SEM和TEM等分析手段对高熵陶瓷进行分析,结果表明,该陶瓷为立方钙钛矿结构,且具有择优取向。介电测试结果显示:当烧结温度为1350℃时,介电常数出现最大值,当频率为100 Hz时,介电常数的值为230,介电损耗为0.11。为了进一步优化陶瓷的性能,同时考虑价态的补偿机制,本文调控了（La0.5Li0.5）x（Ba1/3Sr1/3Ca1/3）（1-x）TiO3中La和Li的含量（即调整x的数值使其分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7）来制备出7种成分依次变化的高熵钙钛矿陶瓷。分析表明,这7种陶瓷均为立方钙钛矿结构,且都具有择优取向。介电测试结果显示,随着x的增大,陶瓷的介电常数的最大值向烧结温度低的方向偏移,这是由于陶瓷介电晶粒尺寸效应引起的,且该陶瓷最优介电常数的晶粒尺寸的范围在1.63～2.98 μm之间。因此,该高熵陶瓷可以通过调控其烧结温度和La、Li含量来控制晶粒尺寸的大小,从而进一步实现介电性能的可控性。此外,x=0.7的陶瓷样品的介电常数随烧结温度的变化并无统一规律,且它的介电常数和介电损耗相较于前6组陶瓷样品呈现陡增的现象,当结温度为1400℃、频率为100 Hz时,介电常数可高达28958。
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