添加物對於PMN陶瓷介電材料特性影響之研究

Abstract

本論文的研究目的是探討添加過量 MgO, Pbo, Tio2 及 CuO 對PMN 材料特性的影響，所採用的實驗方法是以 Swartz 所推展的Coluumnbite-wolframite Precursor 法，先合成 MgNb2O6，然後加入 Pbo 以及添加的氧化物，再合成所需的化合物，之後，作電性方面量測及以電子顯微鏡、X光繞射儀作結構組織方面的分析。 本文實驗共分三個系列，在添加過量 MgO 系列中，在 1150℃，持溫1小時的燒結條件，所得試片的緻密化並不理想，電性方面在 MgO 量添加至 3mole% 時所得性質最佳，而綠稍石 (Pyrochlore) 含量最少是在含有 5mole% 過量 MgO 的組成中。 在添加 PbO 以及 TiO2 系列中，溫度 1200℃，持溫1小時的燒結條件可以得到很好的緻密效果，電性方面，隨著添加物量的增加而有明顯的規律性變化，當添加物的量是 10mole% 時，所得介電常數為最高 (Kmax=14200)，除了以變化流加物的量之外，此系列另以添加物為上 10mole% 的組成來探討不同繞詰溫度以及不同製程的影響。 本實驗最後一值系列是添加 CuO，其結果顯示，CuO 有明顯降低材料緻密化以及增加綠燒石相含量的作用，而且隨著添加量的增加，虧損因子的值也有顯著提高的趨勢。

The effect of additives including MgO, pbO, TiO2 and CuO in the properties of PMN was studied. The method used in the experiment was Columbite-Wolfr-amite Precursor method which was suggested by Swartz, the fabrication process for PMN primarily consists of two step: the preparation of MgNb2O6, followed by the addition of Pbo, other oxide and subsequent calcination, sintering. Samples were characterized by dielectric measurement, scanning electron microscopy (SEM) , and X-ray diffraction(XRD).