Ba5 Nb1-x(Al1/3Mo2/3)x 4O15陶瓷的结构和微波介电性能

移动通信的全面快速发展迫切需要研究开发频率温度系数小的中等ε_r、高Q值的微波介质陶瓷新材料。本工作通过固相反应法,将(Al_1/3-Mo_2/3)⁵⁺引入缺位型六方钙钛矿陶瓷Ba₅Nb₄O₁₅的B位,研究离子掺杂对其相组成、微结构和微波介电性能的影响。分析表明：适量的(Al_1/3-Mo_2/3)⁵⁺有利于Ba₅Nb₄O₁₅陶瓷的致密化烧结,然而当掺入量过多时,并未完全形成固溶体,出现了第二相BaMoO₄,这在一定程度上会影响陶瓷基体的微波介电性能。随着取代量的增加,Ba₅[Nb_1-x(Al_1/3Mo_2/3)_x]₄O₁₅陶瓷的介电常数及Q×f值均表现出下降的趋势,但是复合取代令τ_f值朝负方向移动。当x=0.1时,1 385℃下烧结的陶瓷样品具有最优的微波介电性能：ε_r=37,Q×f=10 300 GHz,τ_f=6.5×10^-6/℃。结果表明,改性的Ba₅Nb₄O₁₅陶瓷介质可作为候选材料应用于高可靠性的移动通信器件。