a空位复合钙钛矿陶瓷的结构协调与微波介电性能的研究

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1、上海火学硕士学位论文摘要微波介质陶瓷，因具有高介电常数￡r、高品质因数Q、低谐振频率温度系数tf的特点，而作为微波元器件广泛应用于在微波通信领域。其中，通式为A”(B2+1／3B”2，3)03的复合钙钛矿结构微波介质陶瓷性能尤为特出，所以倍受关注。但是，目前关于复合钙钛矿结构材料的研究大多集中在具有B位有序结构的材料上，对于具有A位有序结构的材料的研究很少。La2，3(Mgl／2Wl／2)03和Ln2／31103(Ln：稀土元素)正是一类A空位有序的复合钙钛矿结构材料。其结构中A位离子有序一无序的变化和空穴浓度相互影响，并共同影响着材料的微波介电性能

2、。因此，我们选用La2／3(Mgl／2WI／2)03和Ln2／3Ti03(Ln：La，Nd，Sm)为模型，研究A位离子掺杂(Li+，Na+，K+)对A空位复合钙钛矿陶瓷的结构与微波介电性能的影响规律。同刚，通过对材料的结构协调与改性，获得性能良好的的新型微波介质材料。研究的结果如下：用Na+掺杂La2／3(Mgl／2WI，2)03研究了La(2一。)／3Na。(Mgl／2Wl／2)03(x=O-O．5)(LNMW)的微结构，烧结性能和微波介电性能。结果表明：所有LNMW具有单相结构。LNMW具有良好的烧结性能，掺Na后样品的烧结温度明显增加。LNMW

3、的晶体结构随X的增加从OGr

4、结构变为无序结构。介电常数￡，随x增加大而增大，Qxf值随x增加先增大后减小，在x=0．08时获得最大值18826GHz。谐振频率温度系数q均为正值，且随x的增加而升高。Nd(2-x)aLi。Ti03(x=O．1≤x≤O5)为单相A位有序结构，且有序度随X增加而降低。介电常数￡，随X增加先增大后减小，在x=0．2时具有最大值92。Qxf值随x增加V上海人学硕士学位论文而减小。谐振频率温度系数tr为负值，且绝对值随着x含量的增加而增加。Sm(2-x)／3Li。Ti03体系中，当x=O时，Sm(2_x)／3Li。Ti03不能形成单相陶瓷，而是分解为sm2

5、Ti207相和金红石相Ti02。当O≤x

6、的增加而降低。谐振频率温度系数唧均为正值，且随x增加先降后升，在X—O．8时具有最小值256ppm／oC。最后，用Lal，2NaI，2Ti03和Sml，2Lil／2Ti03两相复合形成新的固溶体陶瓷材料来调节材料的微波介电性能。结果表明，(1-x)Lal／2NajaTiOs+xSmIaLiI／2Ti03(0≤x≤10)的介电常数￡f随x增加先增加后减小，在x=0．4时达到最大值165。Qxf值随x增大先减小后增大，在x=0．2时有最小值540GHz。谐振频率温度系数研随X增大而减小，且由m值经零后变为负值，在x=0．75时，谐振频率温度可绝对值具有最

7、小值(Tf=20ppm／oC)。当x=O．75时，材料获得最佳的综合微波介电性能：￡，=106；Qxf=2782GHz：’f=20ppm／oC关键词：A空位复合钙钛矿结构：A位有序一无序；Ti06八面体；微波介电性能：!堡叁兰堕±堂笪堡壅AbstractMicrowavedielectricswithhighdielectricconstant，lowdielectriclossandnearlyzerotemperaturecoefficientofresonantfrequency1fisindispensableformicrowavecomm

8、unicationsComplexperovskiteswithgeneralformulaA2-(B2+I