D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1995.05.015 第17卷第5期 北京科技大学学报 Vol.17 No.5 1995年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0t1995 共沉淀法合成铌镁酸铅 一钛酸铅介电陶瓷粉末 陈伟)杜国维1)马肇曾2)肖治纲) 裘宝琴) 1)北京科技大学材料物理系，北京1000832)化学系 摘要通过共沉淀法合成铌镁酸铅一钛酸铅介电陶瓷粉未，经80℃焙烧后，X射线衍射研究 表明几乎为单一钙钛矿相：经1000℃烧结的陶瓷片其密度达到理论值的96.77%，20℃介电常 数可达20940. 关键词共沉淀、介电常数、铌镁酸铅一钛酸铅，钙钛矿相 中图分类号TQ174.TQ756 Sythesis of Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate Dielectric Ceramic Powder by a Coprecipitation Process Chen Wei)Du Guowei Ma Zhaozeng)Xiao Zhigang Qiu Baoqin 1)Department of Material Physis.USTB.Beijing 100083,PRC 2)Department of Chemistry.USTB ABSTRACT A coprecipitation method was used for preparation of lead magnesium niobate-lead titanate dielectric ceramic powder.X-ray powder diffraction revealed that the powder calcinated at 800 c had only perovskite phase.The density of ce- ramic discs sintered at 1 000 c was up to 96.77%the theoretical value,and its dielectric constant was reached 20 940 at room temperature. KEY WORDS coprecipitation,dielectric constant,lead magnesium niobate-lead titanate,perovskite 铌镁酸铅-钛酸铅(Pb(Mg1Nba)-PbTiO,缩写为PMN-PT)是一具有钙钛矿相结构 的弛豫型铁电体，因其高的介电常数和较大的场致伸缩系数而被广泛地应用于制备多层薄膜 独石电容器和机电转换换能器及其他微电子领域， 1958年Smolenskii等I首次通过氧化物高温反应合成出铌镁酸铅(PMN),合成中出 现了大量的焦绿石相(3PbO-2Nb,O缩写为PN,),而严重降低了PMN的介电性能.直 到8O年代初期美国学者Swalt忆和Shrout等人II采用二步固相法合成出较纯的PMN.用这 种方法)1200℃烧结出PMN陶瓷钙钛矿相体积含量大于96%，而介电常数一般在15000 左右.近年来一些学者14s1采用溶胶-凝胶(sol-gl)法合成PMN-PT陶瓷粉末，该方 法能够得到纯的钙钛矿相PMN一PT陶瓷薄膜，烧结温度在900℃左右，但由于烧结过程 1995-06-09收稿 第一作者男24岁硕士文章通讯联系人杜国维男59岁教授第 71 卷 第 5 期 北 京 科 技 大 学 学 报 l哪年 10 月 oJ u r n a l o f U n l v e sr it y o f S d en ce a n d Te ch n o lo g y eB ij i n g V J . 17 N o . 5 0 比 l望巧 共沉淀法合成妮镁酸铅 一 钦酸铅介 电陶瓷粉末 陈 伟 ’ ) 杜 国维 ` ) 马肇 曾 2 ) 肖治 纲 ” 裘 宝琴 ’ ) l) 北京科技大学材料物理系 , 北京 l〕 贾阳3 2) 化学系 摘要 通过共沉淀法 合成妮镁酸铅 一 钦酸铅介电陶瓷 粉末 , 经 8侧〕 ℃ 焙烧后 , X 射 线衍 射研究 表明几乎为单一钙钦矿相 ; 经 1 0以) ℃ 烧结的 陶瓷 片其密度达到 理论值 的 % .7 7 % , 20 ℃ 介 电常 数可 达 20 94() . 关键 词 共 沉淀 , 介电 常数 , 妮镁酸铅 一 钦酸铅 , 钙钦矿相 中图分 类号 T Q 1 74 厂1劝756 S yt h es i s o f eL a d M a g nes i um N i o b a te 一 eL a d T i at n a te D i e l e ct r i c C e r a 而 e P o w d e r b y a C o P r e e i P iat t i o n P r o ces s C h en 阶 i ” uD G u o 、 v e i ” M a Z h a o 二e n g ” iX a o Z h ig a o g ” Qi u B a 四i 。 ” l ) D e P a r t m e n t o f M a t e r l a l P h y s i s , U S T B , B e . Ji n g 10 0 0 8 3 , P R C Z ) D e p a r t m e n t o f C h e m i s t r y , U S T B A B S T R A C T A e o p r e e i P it a t i o n m e t h o d w a s u s e d fo r P r e P a r a t i o n o f l e a d m a g n e s i u m n i o b a t e 一 l e a d t it a n a t e d i e l e c t r i e e e r a 而e P o w d e r . X 一 r a y P o w d e r d i fr a e t i o n r e v e a l e d t h a t t h e P o w d e r e a l c i n a t e d a t 8 0 0 ℃ h a d o n l y P e r o v s k it e P h a s e . T h e d e n s it y o f e - r a 而 c d i s cs s i n t e r e d a t 1 0 0 0 oC w a s u P t o 9 6 . 7 7 % t h e t h e o r e t l c a l v a l u e , a n d it s d i e l e c t r i e c o n s t a n t w a s r e a c h e d 2 0 9 4 0 a t r o o m t e m P e r a t u r e . K E Y W O R D S c o P r e c i P it a t i o n , d i e l e c t r i e c o n s t a n t , l e a d m a g n e s i u m n i o b a t e 一 l e a d t it a n a t e , P e r o v s k i t e 妮镁 酸铅 一 钦 酸 铅 ( P b似 g : 。 Nb 动 一 P b IT O 3 , 缩 写 为 P M N 一 PT ) 是 一具 有 钙 钦 矿 相 结 构 的弛 豫型 铁电体 , 因其高 的介 电常 数和 较大 的场 致伸 缩 系数而被 广泛 地应 用于制 备多 层薄膜 独 石 电容 器 和机 电转 换换 能器 及其 他微 电子 领域 . 19 5 8 年 Smo 』。 l s k l 等 [ ’ } 首次 通过 氧 化 物 高 温 反 应 合 成 出妮 镁 酸 铅 ( PM N ) , 合 成 中 出 现 了大量 的焦绿 石相 ( 3P bO 一 ZNb 户 5 , 缩 写 为 P凡) , 而严重 降 低 了 P M N 的介 电性 能 . 直 到 8 0 年代初期美 国学 者 Swa ltZ 和 S h or ut 等人2[] 采用 二步固相 法 合 成 出较 纯 的 P M N . 用 这 种方 法 I ’ 〕 1 2 0 ℃ 烧结 出 P M N 陶瓷 钙钦 矿相 体积含 量 大于 % % , 而 介 电常 数 一般 在 1 5 0 0 左 右 . 近 年来 一些 学者 4[, ’ } 采用 溶胶 一 凝 胶 ( 5 01 一 g el) 法 合 成 PM N 一 PT 陶 瓷 粉 末 , 该 方 法能够得 到纯 的钙 钦 矿相 P M N 一 P l…陶 瓷 薄 膜 , 烧 结 温 度 在 9 0 ℃ 左 右 . 但 由于 烧 结 过 程 1男 5 一 肠一 的 收 稿 第一作 者 男 24 岁 硕 士 文 章 通 讯联系 人 杜 国 维 男 59 岁 教 授 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1995. 05. 015