發(fā)布時(shí)間：2017-04-07 12:14

  本文關(guān)鍵詞：鈮酸鹽材料的介電性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著微電子行業(yè)以及儲(chǔ)能材料行業(yè)的不斷發(fā)展,介電功能材料是尾隨21世紀(jì)迅猛發(fā)展的生物技術(shù)、納米技術(shù)與新材料技術(shù)、新能源和環(huán)保技術(shù)等而迅速興起的一個(gè)嶄新的前沿領(lǐng)域。該領(lǐng)域?qū)⒅饾u成為未來(lái)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。到目前來(lái)為止,材料領(lǐng)域的許多專(zhuān)家以及研究學(xué)者、高科技公司已經(jīng)投入了大量的資金、設(shè)備和人力來(lái)開(kāi)發(fā)出一種具有高的介電常數(shù)、高電阻、低的介電損耗、廉價(jià)、低的燒結(jié)溫度、并且在很寬的溫度范圍和頻率范圍都保持優(yōu)異介電性能穩(wěn)定性的材料。盡管,許多專(zhuān)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些巨介電材料,比如：CaCu3Ti4O12、LuFe2O4、 La15/8Sr1/8NiO4、Li-和Ti-摻雜的NiO等等。但是,它們都或多或少的存在一些不足,還不能滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)的需求。為此,大家提出一些和這種巨介電特性緊密相關(guān)的介電物理理論來(lái)解釋這些材料的優(yōu)異性能,從而從理論方面提出提升材料整體性能的最優(yōu)手段。也就是說(shuō),深入地了解介電物理的本質(zhì)具有極高的價(jià)值。近些年,一些科學(xué)家發(fā)現(xiàn)M2+Nb2O6 (Ca, Nb, Ni, Mg, Zn)等材料在微波介電材料領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用價(jià)值。所以,這里我們就在其中選出了兩個(gè)代表性材料,M2+Nb2O6(Ca,Zn),去深入研究其在低頻領(lǐng)域的介電物理本質(zhì)：下面為一些有意義的結(jié)果：1.CaNb2O6陶瓷,在400K以下時(shí),樣品表現(xiàn)為本征介電響應(yīng),介電常數(shù)為18.06。溫度超過(guò)400K以后,相繼出現(xiàn)三套和氧空位有關(guān)的弛豫,第一套弛豫是一種Maxwell-Wagner弛豫,它是由于氧空位的不均勻分布造成的Surface-layer效應(yīng)引起的。第二套和第三套弛豫都是屬于電導(dǎo)弛豫,分別是因?yàn)閹б粋�(gè)電荷的氧空位和帶兩個(gè)電荷的氧空位的遷移引起的。有意思的是,樣品在843K左右出現(xiàn)了一個(gè)相變,這個(gè)相變的出現(xiàn)造成了弛豫在此溫度前后激活能發(fā)生突變,并且發(fā)現(xiàn)其和氧空位有著密切的關(guān)系。通過(guò)對(duì)比我們發(fā)現(xiàn),此相變是由于氧空位的靜態(tài)無(wú)序到動(dòng)態(tài)無(wú)序引起的。2. ZnNb2O6陶瓷則在150℃以下表現(xiàn)為本征介電響應(yīng),介電常數(shù)為20.9。溫度超過(guò)150℃以后,出現(xiàn)了三個(gè)氧空位相關(guān)的弛豫,R1和R2屬于樣品內(nèi)部自發(fā)的弛豫,R3是由于外加偏壓誘發(fā)的新的弛豫。經(jīng)過(guò)分析我們得出,R1是由于跳躍氧空位引起的極化子弛豫。R2和R3都屬于Maxwell-Wagner弛豫,不過(guò)R2是由晶界對(duì)氧空位的間歇性阻擋引起的Maxwell-Wagner弛豫,R3是由電極材料對(duì)氧空位的阻隔引起的Maxwell-Wagner弛豫。
【關(guān)鍵詞】：介電性能 阻抗分析 電子模量譜 Maxwell-Wagner弛豫 電導(dǎo)譜
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ174.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 引言9-11
• 1.2 電介質(zhì)材料的簡(jiǎn)介11-13
• 1.2.1 電介質(zhì)材料的概念11
• 1.2.2 電介質(zhì)材料的應(yīng)用11-12
• 1.2.3 電介質(zhì)材料的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 鈮酸鹽材料的研究歷史和現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容和研究意義14-16
• 第二章 電介質(zhì)物理基礎(chǔ)理論16-28
• 2.1 電極化相關(guān)概念16-21
• 2.1.1 電介質(zhì)分類(lèi)16-17
• 2.1.2 主要的極化機(jī)制17-21
• 2.2 交變電場(chǎng)下的電介質(zhì)性能研究21-28
• 2.2.1 常見(jiàn)的介電參數(shù)及其內(nèi)部的聯(lián)系22
• 2.2.2 介電弛豫的產(chǎn)生22-28
• 第三章 樣品制備與表征28-33
• 3.1 樣品制備28-30
• 3.1.1 制備流程28-29
• 3.1.2 M~(2+)Nb_2O_6(M=Ca,Zn)樣品的制備29-30
• 3.2 樣品表征30-32
• 3.2.1 XRD物相分析30-31
• 3.2.2 SEM(掃描電子顯微鏡)表面形貌分析31-32
• 3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備32-33
• 第四章 CaNb_2O_6低頻介電性能的研究33-48
• 4.1 形貌結(jié)構(gòu)表征33-34
• 4.2 低頻介電性能分析34-46
• 4.2.1 低溫介電性能34-35
• 4.2.2 高溫介電性能35-45
• 4.2.3 氧空位相關(guān)的相變45-46
• 4.3 本章小結(jié)46-48
• 第五章 ZnNb_2O_6材料介電性能的研究48-59
• 5.1 形貌結(jié)構(gòu)表征48-49
• 5.2 介電性能的研究49-58
• 5.2.1 基本介電性能49-53
• 5.2.2 偏壓誘發(fā)的新的弛豫53-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 第六章 全文總結(jié)59-60
• 參考文獻(xiàn)60-67
• 致謝67-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文69

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