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由于当今社会微波通信领域的快速发展,多功能微波介质陶瓷材料的研究引起人们更多的重视。铌酸钕是一种具有独特结构特点的稀土铌酸盐微波介质陶瓷体系,本文通过研究铌酸钕体系的掺杂和离子取代的陶瓷获得了最佳微波介电特性和工艺参数,针对固相法制备的铌酸钕样品,进行了微观形貌结构、物相构成与微波介电特性之间相互关系的研究。1.通过在预烧后的铌酸钕陶瓷粉体中添加不同质量百分比的CaTiO3作为添加剂,分析和研究了NdNbO4-CaTiO3体系的最佳烧结温度,保温时间和起调节作用的CaTiO3的最佳的掺杂量,分别为1275℃,4小时和0.6wt%;随着CaTiO3掺杂量的不断增加,铌酸钕陶瓷的谐振频率温度系数的整体呈现向零趋近的变化;在铌酸钕陶瓷的最佳烧结温度和最佳CaTiO3添加的条件下,得到的NdNbO4-CaTiO3体系的最优品质因数为Q×~70,000GHz(8.8GHz)。2.通过化学式:(Nd1-xM1.5x)1.02Nb0.988O4(M=Sr, Ca, Mn, Co和x=0.0,0.01,0.02,0.03,0.04)研究了不同离子取代铌酸钕中的Nd3+离子的固溶极限;Sr,Ca,Mn,Co的固溶极限分别为x=0.0-0.02, x=0.0-0.01, x=0.0-0.03和x=0.0-0.01,而所产生的二相化合物分别为SrNb2O6、CaNb2O6、MnNb2O6和CoNb2O6。在采用不同离子(Sr,Ca,Mn,Co)取代铌酸钕中的Nd3+离子时,铌酸钕的结构特性将发生改变,研究发现,以Sr,Ca,Mn,Co为取代顺序的铌酸钕陶瓷,铌酸钕的单位晶胞体积,包裹分数和[NbO6]结构的倾斜度均发生变化,而这三个参数的变化直接影响了铌酸钕陶瓷的微波介电特性的变化方向。单位晶胞体积和相对密度的缩小会导致介电常数的下降;包裹分数的下降,使得品质因数变小;谐振频率温度系数的改变与[NbO6]结构中Nb位键价的改变呈现相反的变化特性。3.系统研究了Mn2+离子取代对铌酸钕陶瓷的微波介电特性的作用, Mn2+离子取代后的铌酸钕陶瓷的微观晶体结构发生了变化;在x=0.03时,1250℃烧结4小时的Mn2+离子取代的铌酸钕陶瓷可获得最大的品质因数Q×~80,000GHz,这与良好的结晶度有关。