《雙鈣鈦礦型低損耗介質陶瓷的結構相變與微波介電回響》是依託濟南大學，由周媛媛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：雙鈣鈦礦型低損耗介質陶瓷的結構相變與微波介電回響
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周媛媛
- 依託單位：濟南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
A2B'BO6雙鈣鈦礦化合物因其獨特的電學和磁學性質近年來備受關注。本研究以雙鈣鈦礦陶瓷材料為研究對象，通過離子置換方式製備一系列新型微波介質材料，研究其結構相變隨組成的變化規律及其對介質極化、介電損耗和溫度穩定性的影響機制，重點研究頻率溫度係數與結構相變的相關性，探討B位離子有序性對本徵介電損耗的影響機理，揭示適應於雙鈣鈦礦類材料體系性能調控的普適性規律；通過調控材料的微觀結構實現介電性能的改善與最佳化，為發展新型低損耗鈣鈦礦微波介質材料提供實驗和理論依據。系統研究雙鈣鈦礦材料結構相變對微波介電性能的影響規律，具有重要的學術價值和實際意義。
結題摘要
本項目以雙鈣鈦礦型微波介質材料為主要研究對象，通過不同位離子取代製備了Ba2Ca1-xSrxWO6、(1-x)Ba2CaWO6-xBaWO4、(Ba,Sr)2LnSbO6、Ba2-2xSr2xSmSbO6、Ba2Sm(Sb1-xNbx)O6、Ba(Mg1/3Nb2/3)1-x(Zr,Sn)xO3等一系列新型雙鈣鈦礦陶瓷材料，系統深入地研究了組成、結構與微波介電性能之間的關係，全面完成了課題任務，達到了預期目標。取得的主要研究結果如下：（1）Ba2Ca1-xSrxWO6隨組分的結構相變過程為Fm-3m → R-3 → I2/m，隨著x值的增大，Ba2Ca1-xSrxWO6的介電常數εr變化不大，Q×f值逐漸減小，頻率溫度係數τf呈Z字型非線性變化；另外，Ba2CaWO6在室溫附近可發生I4/m → Fm-3m相變，導致其介電常數溫度係數τε改變符號；（2）隨著Ln3+離子半徑的增大，Ba2LnSbO6（Ln = La, Pr, Nd,Sm, Gd, Dy）發生Fm-3m → R-3結構相變，其介電常數εr先增大後減小，τf則由正值變為負值；而Sr2LnSbO6（Ln = Nd, Sm, Gd, Dy）均為單斜結構P21/n，其介電常數εr隨Ln3+離子半徑的增大逐漸減小，τf則負值逐漸增大；（3）Ba2-2xSr2xSmSbO6隨組分的結構相變過程為：Fm-3m → I2/m→ P21/n，隨著x值的增大，其介電常數εr逐漸減小，Q×f值則先降低後升高，τf值與結構相變及氧八面體的傾斜程度密切相關；（4）Ba2Sm(Sb1-xNbx)O6隨組分的結構相變過程為：Fm-3m → I2/m，隨著x值的增加，介電常數εr逐漸增大，固溶體組分的Q×f值均小於端元組分的Q×f值，結構相變導致τf值改變符號；（5）得到了性能優良的Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷：εr = 32±0.5，Q×f = 90 200 - 101 500GHz，τf = 12±1 ppm/ºC；少量Sn4+取代(Mg1/3Nb2/3)4+後離子有序度降低，但並沒有導致材料性能惡化。
