[发明专利]一种锆掺杂改性La2NiMnO6陶瓷介电可调材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201310188414.7 | 申请日： | 2013-05-14 |
| 公开（公告）号： | CN103319179A | 公开（公告）日： | 2013-09-25 |
| 发明（设计）人： | 曹珍珠;李智;高艳芳;王丽英;刘进荣;何伟艳 | 申请（专利权）人： | 内蒙古工业大学 |
| 主分类号： | C04B35/50 | 分类号： | C04B35/50;C04B35/622 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 010051 内蒙古*** | 国省代码： | 内蒙古;15 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 掺杂 改性 la sub nimno 陶瓷 可调 材料 及其 制备 方法 | ||
技术领域：
本发明涉及一种锆掺杂改性的La2NiMnO6介电可调陶瓷材料及其制备方法，属于功能陶瓷材料领域。
背景技术：
随着微波电子系统向着宽频带、小型化、高稳定的方向发展，对于器件性能要求日益提高。介电可调材料是电压控制电路实现对微波信号频率、相位、幅度等控制功能的关键材料。介电可调材料具有介电常数随外加电场改变而变化的非线性特性。当外加驱动电场作用在电介质时，电介质内部的极化被抑制从而改变了介电常数，进而实现对介质中电磁波的波速和波长的调控。因此介电可调材料广泛应用于移相器、可调谐微波振荡器、可调谐滤波器、限幅器等。
目前研究比较成熟的介电可调材料是传统的铁电体(如钛酸钡、钛酸钡锶等)，但是此类材料最大的缺点是需要在很高偏压电场和较低测试温度下才能表现出较高的介电可调性。例如，专利“一种介电可调的低温共烧陶瓷材料及其制备方法”(申请号201210115855.X)报道了以钛酸钡锶母体的复合材料，在60kV/cm电场强度下，其介电可调性能达到28％。其它文献报道了BaZr0.35Ti0.65O3在-90℃左右可以获得93％的介电可调性能(Tanmoy Maiti，R.Guo，A.S.Bhalla.Appl Phys Lett.2007，90，182901-182903)。由于传统铁电体上述局限性，探索室温附近、低驱动电场下工作的介电可调材料意义重大。LuFe2O4材料在室温附近很低的电场(10-100V/cm)表现出较高的可调性，但是由于制备过程相对复杂限制了其实际应用。2010年Tang等人首次利用固相法合成La2NiMnO6陶瓷并发现其在室温附近、很小的直流偏置电压下(40V/cm)下就能表现出介电可调性。较低的驱动电压使La2NiMnO6有可能以块体形式直接应用于介电可调器件中；其次，室温附近明显的介电可调性能可避免可调器件中复杂的低温环境设备，简化了器件结构。除了Tang等人对La2NiMnO6的介电可调性能报道外，目前国内外的文献中没有关于锆掺杂La2NiMnO6介电可调性能的研究。
固相法合成过程中原料混合不均匀导致产物粉体中往往存在少量杂相，进而影响陶瓷的性能。液相法实现了各组分之间原子级别均匀混合。本实验利用凝胶-燃烧法方法制备粉体有利于消除固相合成粉体中的杂相，从而改善陶瓷的性能，对于获得高介电可调性能的陶瓷材料具有重要意义。
发明内容：
本发明提供了一种锆掺杂改性的纯相La2NiMnO6介电可调陶瓷材料，其特征在于：所述的介电可调陶瓷材料，具有部分锆取代La2NiMnO6中的锰特征，所述介电可调陶瓷材料的化学式La2NiMn1-xZrxO6，其中0＜x≤0.2，并优选0.08≤x≤0.2。
本发明还提供了上述的锆掺杂改性的La2NiMnO6介电可调陶瓷材料的合成方法，其特征在于：使用凝胶-燃烧法，所述凝胶-燃烧法按照如下步骤进行：
(1)原料的准备：使用氧化镧La2O3、六水合硝酸镍Ni(NO3)2·6H2O、硝酸锰溶液Mn(NO3)2、二水合硝酸氧锆ZrO(NO3)2·2H2O、硝酸HNO3作为原料，并对部分原料作如下处理：
氧化镧(La2O3)在1000℃恒温焙烧1～24小时，六水合硝酸镍Ni(NO3)2·6H2O、二水合硝酸氧锆ZrO(NO3)2·2H2O分别在120℃干燥1～12小时；
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