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

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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。
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