nasicon快离子导电陶瓷的制备及其性能研究

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1、摘要本文主要开展了将NASICON玻璃陶瓷应用作耐高温吸波材料基体的研究。主要工作包括：溶胶凝胶法制备NASICON陶瓷先驱体盼研究及其改进；热压烧结NASICoN陶瓷的研究；NASICON陶瓷电学性能的研究等。本文的主要结论有：1．使用革酸作为络合剂改进溶胶凝胶法制备NASICON先驱体原料粉，革酸的络合作用能避免NASICON溶胶凝胶产生磷酸锆沉淀，从而避免产生成分不均匀分布。2．热压烧结制各NASICON陶瓷能有效的提高陶瓷的致密度，并改善其结晶性能。在实验采用的烧结温度范围内，其致密度随热压烧结温

2、度的上升而增加。3．研究了热压烧结NASICON陶瓷的部分力学性能，用20MPa的压力在1000℃～1150℃温度区间内热压烧结组分为1。8≤x≤2．2的NASICON陶瓷样鼎，抗弯强度随烧结温度的上升而增加，在烧结温度1100"C时达到最大值，继续升高烧结温度导致晶型转变使抗弯强度下降。4．研究了热压烧结NASICON陶瓷的导电性能，发现在热压条件下烧结的NASIcON陶瓷样品的离子电导率比无压烧结NASICON材料有较大的提高，相应的电导率激活能也有所下降。其中1150"C热压浇结NASICON陶瓷样

3、品(组分X=2．0)，其室温电导率达到5．6×104S／cm。高于目前已经见到的文献报道的最高值4．4×10一’S／cm。而对NASICON陶瓷的交流电导率的分析表明，电导率a(u)的变化大体符合离子跳跃弛豫模型的预测。5．热压NASICON材料的介电损耗Tan辱峰值的大小随烧结温度的提高丽明显下降，其对应的频率随烧结温度的上升向高频方向移动。6．研究了热压NASICON陶瓷在8．2GHz12．4GHz频段的介电性能，发现NASICON陶瓷的介电常数随烧结温度的上升而上升。但没有明显的频散效应，可以通过控

4、制NASICON陶瓷的烧结致密度来控制其介电常数。关键词：NASICON，溶胶凝胶法，电学性能，热压烧结。摘要1,,,IIIIII'鼍皇■■■—■簟■鲁宣墨●—寡墨嫩ALBSTRACTInthiSresearch，weinvestigatedNASICONceramicforuseasradm·absorbingmaterialmatrix．ThemainworkincludedtheresearchonpreparationofNASICONprecursorbySol—Gelmethod、prepar

5、ationofNASICONceramicbyhot—pressprocessandtheresearchonpropertiesofNASICONceramiCS．Themainresultswereshowedasfollowing：【．NASICONprecursorwaspreparedbysol—ge【methodwhenoxa[iCacidwasusedaschelateagent．OxalicacidwasusedtoavoidthedepositionofZr3(P04)4inordert

6、osynthesizeNASICONprecursorsolwithuniformcomponent．2．ThedensityofNASICONceramicandthedegreeofcrystallizationcanbeimprovedbyhot—pressprocessefficiently．ThedensityofNASICONceramiCiSincreasedwiththeincreaseofsintertemperature．3．ThemechaniCSpropertyofNASICONc

7、eramicwithcompositiOFfof1．84X≤2．2sinteredbyhot—pressprocesswasinvestigatedinthiSarticle，theflexturestrengthofhot—presssampleunder20MPapressincreasedwiththeincreaseofSintertemperatureinhot—pressbeforel100℃．Themaximumofflexturestrengtharriveat55MPainexperim

8、entation．4．ThemeasuredelectricconductivityofNASICONindicatestheionicconductivityofhotpresssampleisbetterthanpresslesssamples，andtheactivationenergydecreasesatthesametime，Theanaylsisoffrequency—dependedconductivityof