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本文发展了弛豫铁电陶瓷的制备技术，提出了兼具传统氧化物混合法（CMO法）、二次合成法（CPM法）和湿化学法（CPM法）特点的半化学法（SCH法）；采用SCM法制备了钙钛矿结构的PMN基、PNN基、PFW基和PMW-PNN-PT系陶瓷；系统研究了制备工艺、过量反应物组分、钙钛矿相稳定剂PbTiO3（PT）和改性剂MnO2等对陶瓷的相结构、显微组织及介电性能的影响；优化了SCM法制备工艺。分析了SCM法与CMO法、CPM法在工艺上的差别，并提出了SCM法制备PMN-PT和PFW粉体的固态反应机理。同时研究了具有代表性的助烧剂对PMN-PT陶瓷的烧结温度、相组成、显微组织及介电性能的影响规律。将SCM法和“芯-壳”结构法相结合，制备了低烧高介的具有化学成分和结构不均匀的“芯-壳”结构的PMW-PNN-PT陶瓷，并研究了“芯-壳”结构的形成机理及其改善介电温度稳定性的机制，探讨了满足X7R特性陶瓷的制备工艺。 在PMN-PT体系中，研究了反应物前驱体，如Pb（AC）2、Mg（NO3）2、Ti（OC4H9）4分别代替PbO、MgO、TiO2等对预烧粉体钙钛矿相形成的影响。结果表明：采用可溶性的醋酸镁或硝酸镁溶液代替MgO，可在分子水平上提高MgO的分散性，并且在低温分解形成“新生态”MgO的具有很高的反应活性，能够促进焦绿石相向钙钛矿相转化，且在钛酸丁酯活化TiO2组分的协同作用下，得到了与化学法相近的结果。SCM法制备PMN-PT粉体的预烧工艺是800℃～850℃，2h～4h，烧结工艺为950℃～1200℃，1h～2h。 在PNN-PT体系中，采用SCM法在不添加稳定剂PT和过量NiO，便可获得纯钙钛矿结构的陶瓷；该体系粉体的预烧工艺为850℃，2h～3h，烧结工艺为1100℃～1200℃，1h～2h。掺锰后，PNN-PT陶瓷样品的介电常数虽然稍有降低，但陶瓷样品的介电损耗明显降低，较合适的掺锰量为0.5（mol）％。 在PFW-PT体系中，粉体的预烧工艺是800℃～850℃，1h～3h，烧结工艺为870℃，2h～3h；添加过量PbO和过量Fe2O3都能提高PFW预烧粉体和陶瓷的钙钛矿相含量以及陶瓷的介电常数，但添加过量Fe2O3明显增大了介电损耗。掺锰有利于稳定PFW钙钛矿相，且随着掺锰量的增加，陶瓷的介电常数先增加后降低，介电损耗急剧下降，电阻率明显提高，介电性能得到明显改善，较合适的掺锰量为1.0（mol）％；添加PT能够提高PFW的稳定性，随着PT含量的递增，陶瓷的晶粒尺寸略有增大，而且密度也有所增加，陶瓷的居里温度逐渐升高，弥散相变度逐渐下降，介电常数逐渐增大。 SCM法与CPM法的工艺相比，工艺简单，预烧温度和烧结温度低，反应时间短；陶瓷致密，介电性能比CMO法和CPM法明显得到改善，而且在没有PT存在时，仍可制得纯钙钛矿结构的PMN基、PNN基、PFW基陶瓷。在反应机理上，对于PMN-PT陶瓷，在SCM法中生成了不稳定的、缺B位的焦绿石相Pb3Nb2O8，该中间体极易转变成钙钛矿相；CMO法生成稳定的焦绿石相Pb3Nb4O13，难以转变成钙钛矿相。对于PFW陶瓷，SCM法是在较低的温度下，由PbWO4直接与“新生态” 崔斌 西北工业大学博士论文的Fe。0。反应形成焦绿石相PbFeWO。。；而删 是在较高的温度下，Pbbo4继续与Pbo反应生成PbW。0。，然后Pbb。0。才能与反应活性差和分散性差的Fe。0。反应形成PbFeFO。。；最后再转化为钙钛矿结构的PFW。在SCM法中，PFW和州N干T的反应机理的区别是，前者形成的中间相为PbFeWO。。，后者的中间相为比。Nb。0。。 在比、Pbo－Bi公、Ph(Cd；／zw；／。川。、Ph（Cll；／。W；；。）0。和“ 作为PW－PT陶瓷助烧剂的研究中发现，Pbo作为助烧剂，属于液相烧结机制，在烧结中后期，Pbo会停留在晶粒表面，因稀释铁电相而恶化介电性能。在比 和Bi。0。作为复合助烧剂，相比单独采用阶 助烧剂的介电性能明显提高；Ph（Cd；／；W；／。）03和盯（Cll；／。W；／。）0。均为钙钛矿结构，前者能够明显降低PWi－PT陶瓷的介电损耗，后者能够明显提高陶瓷样品的致密度。Cdo作为助烧剂，能够进入复合钙钛矿结构的A位而取代铅，因此形成晶格缺陷而促进烧结。添加 2．0（mol）％的比 或 3．0（mol）％的阶（Cd1。zw；。。）0。、Ph(Cll；；ZW；；。川。、Pbo－Bi仙混合助烧剂（摩尔比为1：1：1）都达到了理想的助烧效果，可将烧结温度降低到900oC，且介电性能优良，样品介电常数分别不小于IS000和 22000，介电损耗分别不大于 0．05和 0．15。 在PW－PNN－PT体系中，当烧结温度高于1000oC时，钙钛矿相开始分解，使陶瓷成为“芯－壳”结构，介电常数虽然降低，但介电温度稳定性提高了。制备介电温度稳定性高的陶瓷的合适烧结温度为1100～1150oC；添加过量吨 有利于稳定钙钛矿相和提高陶瓷的介电常数：过量的 和wo。明显使陶瓷的钙钛矿相含量减少，介电常数降低，但有利于陶瓷“芯一壳”结构的形成及其介电温度稳定性的改善；Pbo过量的缺点是导致陶瓷的介电损耗增大。 “芯一壳”结构的形成机制是：在过量WO。和较高的烧结温度下，钙钛矿相分解成钨酸铅液相，从过渡层向晶粒边界（壳层）扩散，其结果使过渡层的W减少，富集Nb、Ti、Ph；壳