论文摘要
钨青铜型铌酸盐是一类很重要的介电、铁电材料。由于钨青铜结构具有较好的相容性与可调性,本论文通过氧八面体内、外阳离子的组合设计,在AO-Pr2O3-TiO2-Nb2O5（A=Ba,Sr）与BaO-Ln2O3-Fe2O3-Nb2O5体系中分别合成与制备了一系列填满型钨青铜结构新化合物及其陶瓷体。采用粉晶X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、介电与铁电性能测试等手段进行了晶体结构、显微结构、相变特性与介电性能表征。一方面可以为探索新型介电陶瓷提供基础数据,另一方面也有可能发现新型无铅铁电材料。首先,采用高温固相反应法合成与制备了系列新铌酸盐A4+nPr2-nTi4+nNb6-nO30（A=Ba,Sr;n=0,1）及陶瓷。结果表明,A4+nPr2-nTi4+nNb6-nO30（A=Br,Sr;n=0,1）系列铌酸盐属于四方钨青铜结构,获得了其精修的晶胞参数及指标化的标准X射线粉末衍射数据。Ba5PrTi3Nb7O30常温下为顺电相,具有很高的介电常数（>210）,但陶瓷体介电常数的温度系数较大(>-2750ppm℃-1),可用于高频电容器和负温度补偿型电容器。Ba4Pr2Ti4Nb6O30、Sr4Pr2Ti4Nb6O30、Sr5PrTi3Nb7O30陶瓷随温度的升高只出现一次相变,可归结为钨青铜结构铁电（P4mm点群）-顺电（4/mmm点群）相变,居里温度Tc分别为123℃、104℃与90℃。此相变具有弥散相变特征,弥散系数分别为1.61、1.16与1.78。该系列材料有望成为新型的无铅铁电与压电材料。其次,在BaO-Ln2O3-Fe2O3-Nb2O5（Ln=La,Nd,Sm）体系中采用高温固相反应法合成与制备了系列新铌酸盐Ba4Ln2Fe2Nb8O30（Ln=La,Nd,Sm）及陶瓷。结果表明,合成的新化合物与陶瓷全部为纯相,具有四方钨青铜结构,并对X射线衍射数据进行了指标化,每个衍射峰都得到了较好的指标化。Ba4Ln2Fe2Nb8O30（Ln=La、Nd、Sm）陶瓷在室温下均为四方钨青铜结构铁电相,居里温度Tc分别为30℃,62℃和138℃,并随Ln3+离子半径的减小而升高。相变峰呈现弥散特征,经计算其弥散因子分别为1.30,1.57和1.65,铁电性能测试进一步证实该系列材料有望成为新型的无铅铁电与压电材料。