Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3--ZnNb_2O_6复相陶瓷的显微结构和介电性能

采用传统电子陶瓷工艺制备Ba(Zn1/3Nb2/3)O3--ZnNb2O6(BZNZ)复相陶瓷,研究了Ba(Zn1/3Nb2/3)O3(BZN)含量对BZNZ陶瓷显微结构和微波性能的影响。结果表明,加入BZN提高了陶瓷的烧结温度,陶瓷为复相结构,除Ba(Zn1/3Nb2/3)O3与ZnNb2O6两种基体相外,有新相BaNb3.6O10生成。在微波频率下,随BZN含量增多,复相陶瓷的介电常数逐渐增大,品质因数Q×f值先增大后减小,谐振频率温度系数τf沿正方向移动。当BZN摩尔分数为30%时,陶瓷的综合性能最佳:相对介电常数εr=30.76,Q×f=29 600GHz,介电损耗tanδ=1.98×10--4,τf=--2.34×10--6/℃。     

Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3/ZnNb_2O_6复相陶瓷的显微结构和介电性能

采用传统电子陶瓷工艺制备了Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3/ZnNb_2O_6(BSTZ)复相陶瓷,研究了ZnNb_2O_6含量对BSTZ陶瓷结构和介电性能的影响规律.结果表明,BSTZ复相陶瓷可在较低温度下烧结成瓷;陶瓷中除了Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3和ZnNb_2O_6两种主晶相,还有新相BaNb_(3.6)O_(10)生成;陶瓷的介电常数和介电损耗均随ZnNb2O6含量的增加而降低;当x(ZnNb_2O_6)=0.6(摩尔比)时,复相陶瓷在微波下的介电常数为74,介电损耗为0.043,可调性可达10.54%(1.0 kV/mm).     

Sb2O3掺杂Zn-Nb-O基微波介质陶瓷的结构与性能

采用传统电子陶瓷工艺制备(ZnNb2O6-Zn3Nb2O8)-Sb2O3(ZZS)陶瓷,研究了Sb2O3含量对ZZS陶瓷结构及介电性能的影响规律。结果表明,Sb2O3的加入促进了陶瓷的烧结,陶瓷中除ZnNb2O6和Zn3Nb2O8两种主晶相外未有新相生成,Sb2O3则以Sb3+或Sb5+置换Nb5+/Zn2+形成置换固溶体;陶瓷的介电常数(εr)随Sb2O3含量的增加先增大后减小,保持在23～25之间,介电损耗略有增加。微波频段下,0.7ZnNb2O6-0.3Zn3Nb2O8陶瓷的介电常数随Sb2O3含量的增加略有减小,品质因数与频率的乘积(Q×f)值先增大后减小。当w(Sb2O3)=1%时,陶瓷综合性能最佳,εr=22.88,Q×f=38 871GHz。     

LTCC微波介质陶瓷的研究进展

在介绍低温共烧陶瓷(LTCC)技术的基础上,阐述了LTCC技术对微波介质陶瓷的性能要求.综述了ZnO-TiO2、ZnNb2O6、Te基等常用的LTCC材料体系及超低温(≤700℃)烧结微波介质陶瓷体系.目前存在的问题是传统的降温方法很难实现材料高性能与低烧结温度的完美结合,因此在今后的发展中应致力于解决这一问题并研究开发LTCC系列化材料.另外,寻找新型固有烧结温度低的材料体系是未来发展的方向之一.     

CuO掺杂Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷的结构与性能

采用传统陶瓷制备工艺,以容差因子为依据进行CuO掺杂,制备了可在较低温度烧结成瓷的Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3(BSTO)基陶瓷.结果表明,w(CuO)=0.5%～4.0%的BSTO基陶瓷可在1 200 ℃烧结成瓷,且不会引入杂相.介电性能测试表明,在室温低频下,随CuO掺杂量的增加,BSTO陶瓷的介电常数增加,而介电损耗降低;在微波频段下,BSTO基陶瓷的介电常数和介电损耗均随CuO掺杂量的增加而增大.可调性测试表明,在1 kV/mm的直流偏压下,各BSTO基陶瓷掺杂样的可调性均大于10%,其中,试样w(CuO)=1%的可调性达到13.2%.     

Ba0.6 Sr0.4 TiO3-ZnNb2O6复相微波介质陶瓷的结构与介电性能研究

以Ba0.6Sr0.4TiO3为基体材料,采用传统陶瓷制备工艺,制备了Ba0.6 Sr0.4 TiO3-ZnNb2O6(简称BSTZ)复相微波介质陶瓷.结果表明,BSTZ复相陶瓷可在1200℃烧结成瓷,烧结温度明显低于Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的烧结温度,并反应生成新相BaNb3.6O10.在室温低频下,随ZnNb2O6含量的增加,BSTZ复相陶瓷的介电常数下降;在1.6kV/mm的直流偏压下,各BSTZ复相陶瓷的可调性随ZnNb2O6添加量增加而减小.     

水热法制备Ba（ZrTi）O3纳米管的研究

以Ti25Zr合金阳极氧化获得的Ti-Zr-O纳米管为模板,采用Ba(OH)2通过水热反应法制备Ba(ZrTi)O3纳米管,研究了温度、Ba(OH)2·6H2O浓度等工艺参数对Ba(ZrTi)O3纳米管微观组织结构和形貌的影响规律。SEM、TEM及XRD和XPS表征研究表明,获得了管径为(70±5)nm,长度为6μm的BaTi0.75Zr0.25O3纳米管,并且纳米管的结晶性良好;优化出水热法制备BaTi0.75Zr0.25O3纳米管的最佳合成温度为150℃,Ba(OH)2·6H2O的浓度为0.08mol/L。     

Ba (Ti0.8Zr0.2)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3无铅陶瓷的显微结构和压电性能

采用传统固相反应制备出了高压电常数的Ba(Ti0.8 Zr0.2)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3 (BZT-xBCT)无铅压电陶瓷材料,研究了BCT含量对于体系结构、压电与介电性能的影响规律.结果表明,x=0.45～0.60时,BZTxBCT系统处于准同型相界附近,BZT-xBCT陶瓷时主晶相为钙钛矿相结构,当x＞0.50时,出现少量的第二相CaTiO3.当x=0.50时,陶瓷的性能达到最佳,其介电常数ε、压电常数d33、机电耦合系数kp、机械品质因数Qm、频率系数Np分别为2 900,385 pC/N,0.456,124和2 740 Hz·m.由此可认为位于准同型相界附近的BZT-xBCT是一类很有前途的无铅压电材料.     

相场法模拟烧结后期陶瓷晶粒生长及气孔组织演化研究

采用相场模型模拟了烧结后期陶瓷微观组织演化过程。在二维模拟系统中分别设置不同大小、含量以及数量的气孔,分析了气孔的脱钩现象,研究了烧结后期气孔对陶瓷晶粒生长动力学的影响规律。模拟结果表明,陶瓷晶粒尺寸与气孔率和气孔数量成反比,与气孔尺寸成正比。