Sc3+和Ru4+联合取代BZN基陶瓷结构与介电性能的研究

无机材料学报, 2014, 29(11): 1145-1150. doi: 10.15541/jim20140173

Sc3+和Ru4+联合取代BZN基陶瓷结构与介电性能的研究

张倩 ^1, , 丁士华 ^2, , 宋天秀 ^3, , 彭小松 ^4, , 刘旭 ^5, , 蒋旭峰 ^6,

1.西华大学材料科学与工程学院,成都610039

2.西华大学材料科学与工程学院,成都610039

3.西华大学材料科学与工程学院,成都610039

4.西华大学材料科学与工程学院,成都610039

5.西华大学材料科学与工程学院,成都610039

6.西华大学材料科学与工程学院,成都610039

基金项目: 教育部春晖计划(Z2011077) Major Project of Education Department in Sichuan(14ZB0126) 西华大学研究生创新基金(YCJJ2014046,YCJJ2014049,YCJJ2014050) National Natural Science Foundation of China(11074203) The Graduate Innovation Foundation of Xihua University(YCJJ2014046,YCJJ2014049,YCJJ2014050) 国家自然科学基金(11074203) Chunhui Prpject of Ministry of Education(Z2011077) 四川省教育厅重点项目(14ZB0126)

关键词：立方焦绿石陶瓷 , 48f(O)偏移量ξ , 修正Curie-Weiss公式 , 介电弛豫

Structure and Dielectric Properties of Sc3+-and Ru4+-doped BZN Based Ceramics

Keywords： α-BZN , oxygen parameter ξ at 48f site , modified Curie-Weiss's formula , dielectric relaxation

采用传统的固相反应法制备致密的Bi1.4Sc0.1ZnNb1.5-xRuxO7陶瓷样品,研究Sc3+,Ru4+共同替代对Bi2O3-ZnO-Nb2O5陶瓷的相结构、晶体化学特性和介电性能的影响.结果表明:当掺杂量x≤0.055 mol时,样品保持单一的立方焦绿石结构.当掺杂量x=0.055 mol时,X射线衍射峰强度变弱,峰形变宽.随着掺杂量的增加(0≤x≤0.04 mol),陶瓷样品的晶格常数a和A位离子与第7个氧O'平均键长R(A-O')逐渐减小,结晶化学参数键价和AV(O')[A4]增大,AV(O)[A2B2]减小,48f(O)偏移量增加.室温下样品的介电常数随着掺杂量的增加而减小,介电损耗逐渐增加,介电松弛特征减弱.低温下样品呈现明显的弛豫现象,峰值温度Tm随着掺杂量的增加向高温方向移动.利用修正的Curie-Weiss(C-W)公式对样品εr-T曲线进行最小二乘法拟合,得出样品的弛豫度丫由R0样品的1.57减小到R40样品的1.33.

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