Ba_2Ti_9O_(20)基微波介质陶瓷的微观组织与微波介电性能

采用固相合成法,通过控制烧结温度和烧结时间,成功制备了单相Ba2Ti9O20基微波介质陶瓷。采用XRD、SEM研究了Ba2Ti9O20基微波介质陶瓷的物相组成和微观结构,采用平行板谐振法测试了Ba2Ti9O20基微波介质陶瓷的微波介电性能。结果表明,单相Ba2Ti9O20微波介质陶瓷具有均匀一致的等轴晶,过高或过低的烧结温度将导致柱状BaTi4O9晶出现。1 360℃烧结4.5 h制备的Ba2Ti9O20基微波介质陶瓷介电性能为:?r=39.53,Q?f=33 800 GHz,τf=1.68×10–6/℃。     

AB2O4型尖晶石结构微波介质陶瓷研究进展CSCD

A_nB_(2n)O_(4n)(n=1,2,3)系列尖晶石陶瓷普遍具有高的品质因数、可调的介电常数和谐振频率温度系数,并与Ag电极具有良好的化学共容性,是极有可能应用在低温共烧陶瓷上的一类微波介质陶瓷。介绍了尖晶石陶瓷的晶体结构,总结了不同n取值陶瓷的微波介电性能及其调控,讨论了Li元素进入尖晶石晶格后离子分布的演变,并重点讨论Li基尖晶石陶瓷的烧结温度和微波介电性能,以及离子取代对其性能的调节。另外,还尝试改变一些代表性陶瓷的成分以获得更好的综合微波介电性能。具体的方法包括形成固溶体和第二相,以及非化学计量比调节。最后,对Li基尖晶石结构微波介质陶瓷工业化应用进行了展望。     

AB_2O_4型尖晶石结构微波介质陶瓷研究进展

A_nB_(2n)O_(4n)(n=1,2,3)系列尖晶石陶瓷普遍具有高的品质因数、可调的介电常数和谐振频率温度系数,并与Ag电极具有良好的化学共容性,是极有可能应用在低温共烧陶瓷上的一类微波介质陶瓷。介绍了尖晶石陶瓷的晶体结构,总结了不同n取值陶瓷的微波介电性能及其调控,讨论了Li元素进入尖晶石晶格后离子分布的演变,并重点讨论Li基尖晶石陶瓷的烧结温度和微波介电性能,以及离子取代对其性能的调节。另外,还尝试改变一些代表性陶瓷的成分以获得更好的综合微波介电性能。具体的方法包括形成固溶体和第二相,以及非化学计量比调节。最后,对Li基尖晶石结构微波介质陶瓷工业化应用进行了展望。     

低温烧结微波介质陶瓷

在制备多层微波元件过程中,为使用Cu、Ni等低熔点导体,必须降低微波介质陶瓷的烧结温度。本文介绍了通过液相烧结降低致密化温度的BaTi4O9、Ba2Ti9O20及(Zr,Sn)TiO4陶瓷,这类材料的烧结温度已降至1 000℃以下;也介绍了掺加(V2O3+CuO)的BiNbO4基陶瓷,其致密化温度已低至880℃左右。文中还列出了陶瓷组成、低熔点氧化物或玻璃的组成及相关材料的微波介电性能。     

A_3B_2C_3O_(12)型石榴石结构微波介质陶瓷的研究进展

立方石榴石结构的A_3B_2C_3O_(12)陶瓷是一类结构多样、性能可调的微波材料体系,目前对该体系的研究已取得初步成果,获得了一批性能优异的陶瓷材料。A_3B_2C_3O_(12)石榴石型陶瓷具有独特的结构特征和介电性能,本文以烧结温度为分类标准将其分为高温型和低温型,高温型主要包括Ga基石榴石型陶瓷,烧结温度一般偏高,在1500℃以上,低温型以钒酸盐为主,烧结温度低于961℃,部分陶瓷可以与Ag电极共烧应用于LTCC技术。总结了不同离子占位、离子取代和A位缺位对材料介电性能的影响,最后对钒酸盐基石榴石微波介质陶瓷的研究方向进行了展望。     

低温烧结介质基板材料研究进展

从陶瓷基介质材料和微晶玻璃基介质材料两个方面进行综述,介绍了几种低温烧结介质基板材料的国内外研究进展,研究了低温烧结介质基板材料与内电极的异相匹配共烧的重要性,探讨了低温烧结介质基板材料主要存在的问题和发展趋势。     

ZnO-TiO2系微波介质陶瓷的相结构及研究进展

对ZnO-TiO2体系相结构进行了分析,并从制备工艺、掺杂改性和低温烧结三个方面综述了ZnO-TiO2系微波介质陶瓷的研究进展,提出ZnO-TiO2系微波介质陶瓷的主要发展方向:①掺杂金属阳离子改性;②采用物理方法(包括半化学法)降低颗粒半径,在提高反应活性的基础上,掺杂适量助烧剂,实现陶瓷的低温烧结。     

BaO-Y_2O_3-5TiO_2系微波介质陶瓷预烧温度研究

采用传统电子陶瓷工艺制备了BaO-Y2O3-5TiO2系微波介质陶瓷。研究了预烧温度对其烧结性能、相组成、显微结构和微波介电性能的影响。结果表明:合适的预烧温度能优化陶瓷的烧结性能,提高其致密性和介电性能。以不同预烧温度制备的BaO-Y2O3-5TiO2系微波介质陶瓷,其主晶相都是烧绿石结构的Y2Ti2O7。最佳预烧温度为1100℃,在烧结温度为1240℃时,εr为54,tanδ为9×10–4,Q值为3450(4.27GHz)。     

低温烧结ZnO压敏陶瓷研究进展

ZnO压敏陶瓷具有优异的非线性特性,广泛应用于电子仪器和电力装置领域.为了满足电子元器件低压化、小型化和集成化的要求,必须开发出烧结温度低且能与Cu、Zn、Al等贱金属实现共烧兼容的ZnO压敏陶瓷体系.总结了当前ZnO压敏陶瓷低温烧结的研究现状,讨论了ZnO压敏陶瓷低温烧结方法的优缺点,同时分析了ZnO压敏陶瓷低温烧结...     

Cu掺杂ZnTiNb2O8陶瓷的低温烧结和微波介电性能

采用传统固相反应法制备了Cu掺杂的ZnTiNb2O8介质陶瓷,分别对其烧结特性、物相组成、显微结构及微波介电性能等进行了系统研究。结果表明：Cu掺杂及其氧化能显著降低ZnTiNb2O8的烧结温度至950 ℃;Cu掺杂ZnTiNb2O8陶瓷微波介电性能在很大程度上由陶瓷致密度、物相组成和晶粒大小决定;Cu掺杂量为3.0wt.%的ZnTiNb2O8陶瓷在950 ℃烧结3 h具有较好的微波介电性能：εr=30.2,Q×f=27 537 GHz(f=6.774 3 GHz),τf=-57.1 μ℃-1,是极具应用前景的低温共烧陶瓷材料。     

B-Zn复合掺杂的LNT微波介质陶瓷的低温烧结

研究了烧结助剂B2O3、ZnO对Li0.925Nb0.375Ti0.8O3(LNT)陶瓷烧结特性及介电性能的影响。结果表明:B2O3-ZnO复合掺杂能有效降低烧结温度至900℃。ZnO的添加调节了LNT陶瓷正的频率温度系数,质量分数为1%的B2O3和4%的ZnO是最佳添加量,可得到εr为59.5,Q·f为7840GHz,τf为0×10–6℃–1的微波介质陶瓷材料。     

精细结构陶瓷材料烧结技术的研究动向

本文介绍国外精细结构陶瓷烧结技术的研究动向。重点叙述最近研制成的几种烧结技术，诸如微波、激光、自已燃烧烧结或燃烧合成法，低温无压烧结以及中子照射超低温烧结陶瓷等新技术。并介绍了用上述新技术制备的一些陶瓷材料的工艺及其性能。     

纳米粉体对低温烧结CMS微波介质陶瓷的改性

在低温烧结的CaO-MgO-SiO2(CMS)陶瓷中,引入粒径为50～100nm的Ca0.7Mg0.3SiO3纳米粉体,研究了纳米粉体对陶瓷烧结行为和介电性能的影响。研究发现:添加质量分数为5%的纳米粉体能有效促进陶瓷的烧结,拓宽其烧结温度范围,提高其微波介电性能。在890℃烧结后得到良好的介电性能:εr=9.31,Q·f=22574GHz。通过对电镀前后性能的对比发现,添加适量纳米粉体,可消除陶瓷中的大气孔,有效防止电镀过程中电镀液渗入陶瓷体,从而大大改善电镀后陶瓷的介电性能。     

La2O3-B2O3玻璃添加对Zn0.5Ti0.5NbO4微波介质陶瓷结构及性能影响

利用X射线衍射、扫描电子显微镜等手段研究了添加La2O3-B2O3玻璃作为烧结助剂的Zn0.5Ti0.5NbO4微波介质陶瓷在低温烧结过程中的结构及微波介电性能变化。实验结果表明,适当的La2O3-B2O3玻璃添加不会影响Zn0.5Ti0.5NbO4陶瓷的相组成。添加质量分数2%的La2O3-B2O3烧结助剂有助于在烧结过程中形成液相,液相能有效加速Zn0.5Ti0.5NbO4陶瓷的低温烧结过程,实现Zn0.5Ti0.5NbO4陶瓷的致密化。在875℃烧结时,添加质量分数2%La2O3-B2O3玻璃的Zn0.5Ti0.5NbO4陶瓷具有优异的微波介电性能:εr=33.91,Q×f=16579 GHz(f=6.1 GHz),τf=-68.54×10-6/℃。     

CaO-MgO-SiO_2-B_2O_3低温助烧BaZrO_3微波介质陶瓷的性能

以CaO-MgO-SiO2-B2O(3CMSB)玻璃为烧结助剂,低温烧结制备了BaZrO3微波介质陶瓷,研究了CMSB加入量对BaZrO3陶瓷的烧结温度、结构及性能的影响。结果表明,CMSB的加入大幅度降低了BaZrO3陶瓷的烧结温度,当CMSB质量分数为33%时,所制陶瓷烧结温度降低到910℃,瓷体致密,密度为4.32g/cm3。1MHz频率下,Q值达4000,该陶瓷已用于批量生产高Q值的微波陶瓷电容器。     

烧结气氛对CuO添加BiNbO_4陶瓷微波介电性能的影响

对不同CuO添加量的BiNbO4陶瓷做了大气和N2气氛烧结研究。结果表明BiNbO4陶瓷对低氧分压气氛非常敏感。BiNbO4在高纯N2气氛下烧结产生大量的空位缺陷致使表观密度发生变化,这种空位缺陷多少与CuO加入量没有明显关系。但添加CuO降低了烧结温度,这种作用在N2条件下表现更为明显,出现了二次结晶现象。N2气氛条件下烧结的陶瓷微波性能没有显著恶化,对系列CuO添加的BiNbO4陶瓷介电常数,品质因数和介电常数温度系数随烧结气氛不同的变化分别作了介绍。     

微波介质陶瓷/铁氧体复合材料的低温共烧

将MgTiO3微波介质陶瓷与Ni-Zn-Cu铁氧体进行低温共烧实验,研究了两种材料的低温烧结特性,结果表明,添加适量的Bi2O3能将复合材料的烧结温度降至900～920℃,并且使得烧结更加致密化。实验证明两种材料之间没有发生化学反应,各自保持了原有的物相,二者具有良好的化学相容性。该复合材料既具有铁电性又具有铁磁性,并且能满足低温共烧工艺的要求,有很好的应用前景。     

添加V_2O_5对Mg_4Nb_2O_9微波介质陶瓷性能的影响

采用固相反应法制备了Mg4Nb2O9微波介质陶瓷,研究了添加V2O5对其烧结温度、微观结构和介电性能的影响。结果表明:当添加0.5%(质量分数)的V2O5时,Mg4Nb2O9陶瓷的烧结温度从1350℃降低到1150℃,烧结温度范围拓宽为1150～1300℃;在1150℃烧结5h后,其介电性能达到最佳:εr=11.86,Q·f=99828GHz(11.2GHz),τf=–57×10–6/℃(10～90℃,1MHz)。当w(V2O5)增大到1.5%时,Mg4Nb2O9陶瓷的介电性能变差。     

Ba_(0.2)Sr_(0.8)La_4Ti_4O_(15)微波介电陶瓷的两步烧结法制备及性能表征

采用两步烧结法制备了Ba0.2Sr0.8La4Ti4O15微波介电陶瓷,并通过分析陶瓷的晶相、显微结构及介电性能,与采用传统高温直接烧结法制得的陶瓷样品进行了对比。结果表明,较之高温直接烧结法,采用两步烧结法可通过较长时间保温而制备出粒度小而均匀、无裂纹且介电性能较好的陶瓷。在一次烧结温度为1 600℃、二次烧结温度为1 500℃并保温10 h条件下所制陶瓷介电性能最优:εr=46.52,Q.f=65 496 GHz,τf=–12.1×10–6/℃。