《表1 1400℃烧结4 h不同质量分数Li2O掺杂SLNNTA陶瓷的EDS测试结果Tab.1 EDS results of SLNNTA-x Li2O (x=1.0%, 2.0%, 4.0%, 8.

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《Li_2O添加对Sr_(0.24)La_(0.18)Na_(0.18)Nd_(0.4)Ti_(0.6)Al_(0.4)O_3微波陶瓷烧结及介电性能的影响》

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图2为1400℃烧结不同含量Li2O掺杂SLNNTA陶瓷的背散射与能谱（EDS）的图像。图2（a）～（d）中样品对应的含量分别为:x=1.0%，2.0%，4.0%和8.0%，而图2（e）、（f）、（g）和（h）依次分别为图2（a）～（d）样品的EDS面扫描图像。可以看出，在背散射图像中，样品的气孔率更为明显；当烧结温度固定为1400℃时，Li2O掺杂量为x=1.0%时，可观测到大量气孔，随着掺杂量增至2.0%，陶瓷致密度大幅提高，气孔率减小，晶粒尺寸也更为均匀。当x值进一步增加至4.0%～8.0%时，晶粒尺寸逐渐增大；以上结果也说明了掺杂质量分数为2.0%的Li2O即可起到助烧效果，可将SLNNTA陶瓷的致密化烧结温度从1580℃降低至1400℃。图2（a）～（d）中并没有发现颜色明暗程度差异较大的晶粒，也说明在掺杂量为8.0%（质量分数）时，体系并未出现明显的第二相，与XRD测试结果不符，这是由于第二相含量相对较少，或者极有可能为离子游离态，且偏析晶粒较集中在某一区域所致。此外，利用EDS对不同含量Li2O掺杂SLNNTA陶瓷的元素组成进行了测试，以阐明Li2O的烧结机理。其中，面扫描所得原子百分比如表1所示。可以看出，陶瓷中所含元素的主要成分相同但并未含有Li元素，这是因为Li元素的原子序数小（轻元素）且有一定的挥发性，并不满足轨道量子数的变化要求，故不能有效鉴别试样中Li元素的变化，但可从其他元素的改变来判断助烧机理。在同一烧结温度下，随着Li2O掺杂量的增加，Na元素含量逐渐减小，该结果也证实了，Li+更倾向于取代SLNNTA陶瓷中同等价态的Na+，在掺杂量较小时形成了固溶体体系，与XRD分析结果一致；结合背散射图片分析，在烧结过程中并未产生液相，所以Li2O的烧结机理应为，Li+的挥发致使阳离子空位浓度逐渐增加，更易于基体扩散，促使烧结速度加快及致密化烧结温度降低。