论文摘要
微波介质陶瓷以其优异的微波介电性能，应用领域不断得到扩展，是国外研究热点之一。振动光谱是研究分子结构的重要方法，谱峰的位置、强度及形状等都与分子结构的性质密切相关。本文利用XRD、SEM等传统分析方法并结合谱学分析研究离子取代前后陶瓷结构与性能之间的关系，为材料提供改性基础和设计指导。本论文系统地研究了Ba5-xLaxTixTa4-xO15（x=1，2，3）和Ba5-xLaxTixNb4-xO15（x=1，2，3）两个系列的微波介质陶瓷，进行了各种配比下陶瓷体的制备、结构与介电性能研究，分析了两体系陶瓷样品的光谱特性，获得了A5B4O15型微波陶瓷的介电性能和结构之间的关系。1．采用高温固相反应法成功合成了Ba5-xLaxTixTa4-xO15（x=1，2，3）和Ba5-xLaxTixNb4-xO15（x=1，2，3）系列陶瓷。通过粉晶X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等方法进行了结构分析。结果表明：铌钽系陶瓷均具有空间群为P（?）ml的层状类钙钛矿结构。铌钽系陶瓷的微波介电性能都呈现以下趋势：随着La与Ti取代量的增加，介电常数εr逐渐减小，Q·f值逐渐升高。2．拉曼光谱分析结果表明：Ba5-xLaxTixTa4-xO15（x=1，2，3）体系陶瓷光谱图中A1g（O）的劈裂程度随着La和Ti取代量的增加而减小，而B位阳离子的长程有序度增加；在Ba5-xLaxTixNb4-xO15（x=1，2，3）体系光谱图中对称伸缩振动模A1g（O）的峰位、峰强的变化也表明：铌酸盐的B位阳离子有序度亦随取代量的增加而增加。3．光致发光谱分析表明：所合成的铌系和钽系陶瓷多晶样品中存在微量的镝离子。Ba5-xLaxTixNb4-xO15的发光谱中几组窄的发光，分别位于：906nm、795nm、775nm，分别对应于Dy3+离子的6F7／2→6H15／2、6F5／2→6H15／2、6F3／2→6H15／2的跃迁；进一步研究发现在Ba5-xLaxTixTa4-xO15系列陶瓷中Dy3+转变为Dy2+的形式进入晶格。其发光峰表现为一系列的宽缓峰，与Dy2+f→d的跃迁发光有关。4．发现Ba5-xLaxTixM4-xO15（M=Ta／Nb；x=1，2，3）陶瓷的Q·f值与其拉曼光谱有着明确的关系：[NbO6]n-／[TaO6]n-氧八面体中A1g（O）振动模的强度越高，峰形越尖锐，说明晶体中B位阳离子长程有序度越高，对应陶瓷体的Q·f值越高。
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中文摘要Abstract第一章:绪论1.1 引言1.2 微波介质陶瓷的主要性能要求1.3 微波介质陶瓷体系1.3.1 铌钽酸盐微波介质陶瓷1.3.2 类钙钛矿型微波介质陶瓷5B4O15'>1.3.3 微波介质陶瓷新体系A5B4O151.4 谱学研究方法在微波介电陶瓷结构中的应用概况1.5 本论文的研究内容第二章 实验部分2.1 实验原料与设备2.2 材料的制备与合成2.2.1 材料的制备方法2.2.2 陶瓷体的制备2.3 材料测试5-xLaxTixM4-xO15（M=Nb/Ta;x=1,2,3）体系陶瓷的结构与介电性能'>第三章 Ba5-xLaxTixM4-xO15（M=Nb/Ta;x=1,2,3）体系陶瓷的结构与介电性能3.1 XRD物相分析5-xLaxTixTa4-xO15（x=1,2,3）体系的XRD物相分析'>3.1.1 Ba5-xLaxTixTa4-xO15（x=1,2,3）体系的XRD物相分析5-xLaxTixNb4-xO15（x=1,2,3）XRD物相分析'>3.1.2 Ba5-xLaxTixNb4-xO15（x=1,2,3）XRD物相分析3.2 SEM显微结构分析5-xLaxTixTa4-xO15（x=1,2,3）的扫描电镜分析'>3.2.1 Ba5-xLaxTixTa4-xO15（x=1,2,3）的扫描电镜分析5-xLaxTixNb4-xO15（x=1,2,3）的扫描电镜分析'>3.2.2 Ba5-xLaxTixNb4-xO15（x=1,2,3）的扫描电镜分析3.3 微波介电特性5-xLaxTixTa4-xO15（x=1,2,3）的微波介电特性'>3.3.1 Ba5-xLaxTixTa4-xO15（x=1,2,3）的微波介电特性5-xLaxTixNb4-xO15（x=1,2,3）的微波介电特性'>3.3.2 Ba5-xLaxTixNb4-xO15（x=1,2,3）的微波介电特性5-xLaxTixM4-xO15（M=Nb/Ta;x=1,2,3）系列陶瓷的光谱特性'>第四章 Ba5-xLaxTixM4-xO15（M=Nb/Ta;x=1,2,3）系列陶瓷的光谱特性4.1 晶体的振动光谱4.2 拉曼散射4.2.1 经典理论4.2.2 量子理论4.2.3 选择定则4.3 拉曼光谱分析4.4 光致发光谱4.4.1 稀土元素和离子的电子结构4.4.2 稀土离子的能级4.4.3 稀土离子在晶体中的电子跃迁5-xLaxTixM4-xO15（M=Nb/Ta;x=1,2,3）陶瓷的发光谱'>4.5 Ba5-xLaxTixM4-xO15（M=Nb/Ta;x=1,2,3）陶瓷的发光谱5-xLaxTixNb4-xO15（x=1,2,3）的光致发光谱分析'>4.5.1 Ba5-xLaxTixNb4-xO15（x=1,2,3）的光致发光谱分析5-xLaxTixTa4-xO15（x=1,2,3）的光致发光谱'>4.5.2 Ba5-xLaxTixTa4-xO15（x=1,2,3）的光致发光谱第五章 结论与展望5.1 结论5.2 展望参考文献致谢攻读硕士研究生期间论文发表情况
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标签：微波陶瓷论文; 类钙钛矿论文; 振动拉曼光谱论文; 光致发光谱论文;
