EDTA络合法制备Ba(Zn1/3Nb2/3)O3，Ba(Mg1/3Nb2/3)O3，BaTi4O9微波介电陶瓷及烧结性能研究

论文摘要

本文采用（乙二胺四乙酸） EDTA络合法制备Ba(Zn1/3Nb2/3)O3, Ba(Mg1/3Nb2/3)O3和BaTi4O9微波介电陶瓷,通过X射线衍射（XRD）、傅立叶变换红外谱（FTIR）、热重分析/差热分析（TG/DTA）对有机物的分解过程和煅烧过程相转变进行了分析,并采用扫描电子显微镜（SEM）对最终粉体形貌进行了观察,同时对烧结后陶瓷的致密化,晶相和微观结构也进行了研究。实验结果显示Ba(Zn1/3Nb2/3)O3（BZN）钙钛矿相粉体和陶瓷能够通过EDTA络合法成功制备,尽管如此,BZN陶瓷粉体包含微量BaCO3杂相,甚至到1000℃也未能去除。在1200℃/2h烧结处理得到单相BZN陶瓷,通过阿基米德法测得陶瓷致密度可达理论密度的98%以上。对于Ba(Mg1/3Nb2/3)O3（BMN）系统,BMN钙钛矿相粉体和陶瓷也能够通过EDTA络合法成功制备,但是同样发现与BMN主相共存微量BaCO3杂相。在1200℃/2h烧结处理得到致密度达理论密度95%左右的陶瓷,陶瓷晶相包括主相BMN和一定量二次相。延长烧结保温时间达10h时,致密度可提高到理论密度的98%以上。采用EDTA络合法成功制备BaTi4O9（BT4）微波介电陶瓷。实验结果显示,750℃/1h低温煅烧处理得到BT4陶瓷粉体,同时共存微量BaTi5O11相。在1200℃/2h烧结处理得到几乎完全致密的纯单相BT4陶瓷。本研究工作表明EDTA络合法是一种制备Ba(Zn1/3Nb2/3)O3, Ba(Mg1/3Nb2/3)O3和BaTi4O9陶瓷可行的方法,同时也显示了该方法在显著降低烧结温度上的优势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 微波介质陶瓷及其性能简介
• 1.2 微波介质陶瓷的常见材料体系
• r低Q类材料'>1.2.1 高ε_r低Q类材料
• r和Q值的材料'>1.2.2 中等ε_r和Q值的材料
• r和高Q值材料'>1.2.3 低ε_r和高Q值材料
• 1.2.4 其它体系材料
• 1.3 微波介质陶瓷的制备方法
• 1.3.1 常规固相法
• 1.3.2 熔盐法
• 1.3.3 微波合成法
• 1.3.4 溶胶-凝胶法
• 1.3.5 共沉淀法
• 1.3.6 水热法
• 1.3.7 Pechini法
• 1.4 微波介质陶瓷的微结构工程
• 1.4.1 微波介质陶瓷的历史发展
• 1.4.2 微波介质陶瓷的微结构工程
• 1.5 课题的研究背景及主要内容
• 第2章 实验方法
• 2.1 实验原理
• 2.2 试样制备
• 2.3 样品分析
• 2.3.1 陶瓷粉体晶相组成测定
• 2.3.2 陶瓷粉体显微形貌分析
• 2.3.3 有机物加热分解过程分析
• 第3章 实验结果及其分析
• 3.1 EDTA络合法制备BZN陶瓷
• 3.1.1 粉体性能分析
• 3.1.2 粉体形貌分析
• 3.1.3 陶瓷性能及形貌分析
• 3.1.4 小结
• 3.2 EDTA络合法制备BMN陶瓷
• 3.2.1 粉体性能分析
• 3.2.2 陶瓷性能分析
• 3.2.3 陶瓷形貌分析
• 3.2.4 小结
• 3.3 EDTA络合法制备BT4 陶瓷
• 3.3.1 粉体性能分析
• 3.3.2 陶瓷性能分析
• 3.3.3 陶瓷形貌分析
• 3.3.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢