掺Mn对Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3陶瓷微波介电性能的影响EI北大核心CSCD

采用固相反应法制备Mn掺杂Ca_(0.6)La_(0.8/3)(Ti_(1-x)Mn_x)O3陶瓷,研究了掺杂离子对其相结构和微波介电性能的影响。结果表明:Mn掺杂样品为单一的正交晶系钙钛矿结构;样品体积密度以及Q×f_0值随着MnO_2含量的增加呈现出先增大后减小趋势;而介电常数εr随着MnO_2含量的增加仅有小幅度降低;MnO_2的加入有助于谐振频率温度系数tf的降低。当Mn掺杂量为0.015时,样品具有较佳的微波性能:εr=113、Q×f_0=9 877 GHz和tf=186×10^(-6)/℃。     

Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3-Li_(0.5)Sm_(0.5)TiO_3复合微波陶瓷的介电性能

采用传统固相合成法制备了xCa0.6La0.8/3TiO3-(1-x)(Li0.5Sm0.5)TiO3(CLT-LST)系列微波介质陶瓷材料,研究了该系列微波介质陶瓷的物相结构、表面形貌、介电性能。实验发现:随着Ca0.6La0.8/3TiO3含量的增多,CLT-LST样品XRD峰轻微左移。陶瓷组成对微波介电性能影响显著,复合体系CLT-LST的微波介电性能随着x值不同而连续变化:当x从0.2上升到0.6时,介电常数(εr)逐步增大,在x=(0.4~0.6),εr变化趋于稳定,达到较佳值;品质因数(Q·f)则先减小后增大再迅速减小;谐振频率温度系数(τf)逐渐从负值向正值方向移动。当复合体系组成为0.4Ca0.6La0.8/3TiO3-0.6(Li0.5Sm0.5)TiO3时,在1 250℃烧结4h所得到的微波介电性能较佳,εr=125;Q·f=2 680GHz;τf=7.0×106/℃。     

ZnSO_4溶液包覆Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3-Li_(0.5)Nd_(0.5)TiO_3微波介电陶瓷的研究

采用固相合成Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3-Li_(0.5)Nd_(0.5)TiO_3(CLT-LNT)微波介质陶瓷基体粉体,以ZnSO_4溶液为先驱体引入ZnO来降低该陶瓷的烧结温度,这种液相引入助烧剂的方法不仅减少了烧结助剂的用量,而且改善了陶瓷材料的介电性能。研究表明:掺入ZnO的CLT-LNT陶瓷在980℃烧结时的介电常数(ε_r)和介电损耗(tanδ)随着ZnSO_4溶液浓度的增大先增大后略有减小。当ZnSO_4溶液的浓度为0.32 mol/L时,CLT-LNT陶瓷在980℃烧结3 h获得较好的介电性能:ε_r=102,tanδ=0.0027,τ_f=-3×10~(-6)/℃。     

ZBL低温助烧Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3-Li_(0.5)Nd_(0.5)TiO_3微波介质陶瓷

通过XRD衍射仪、SEM扫描电镜表征掺杂ZnO-B_2O_3-Li_2O_3(ZBL)低软化点玻璃助烧剂的Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3-Li_(0.5)Nd_(0.5)TiO_3(CLLNT)陶瓷样品的物相组成及结构,研究ZBL玻璃的掺杂量对CLLNT样品烧结性能及微波介电性能的影响。研究表明:加入助烧剂(ZBL)后,CLLNT陶瓷的烧结温度降低至950℃;添加9 wt%ZBL玻璃的CLLNT陶瓷在950℃烧结3h,能够获得较好的介电性能:ε_r=82,tanδ=0.0026,τ_f=16 ppm/℃(1 MHz)。     

Ca_(0.7)Bi_(0.15)Na_(0.15)TiO_3-NdAlO_3复合陶瓷微波介电性能研究

通过传统固相烧结法制备了(1-x)(Ca_(0.7)Bi_(0.15)Na_(0.15)TiO_3)-xNdAlO_3(CBNT-xNA,x=0.3, 0.35, 0.4, 0.5)陶瓷,并采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和网络矢量分析仪分别对其晶体结构、表面形貌及微波介电性能进行了系统研究。结果表明:NdAlO_3添加可以有效增加复合陶瓷的晶粒尺寸;CBNT-NA复合陶瓷主要为钙钛矿结构,并伴随有CaAl_(12)O_(19)和Ti_6O_(11)第二相产生;CBNT-0.35NA陶瓷的微波介电性能性能最佳,ε_r=52.1,Q×f=5862 GHz,τ_f=11.5×10~(-6)/℃。     

Y~(3+)掺杂对Ba_(0.99)La_(0.01)TiO_3陶瓷介电性能的影响

以Ba_(0.99)La_(0.01)TiO_3陶瓷为基体,采用传统固相反应法制备Ba_(0.99)La_(0.01)Ti_(1-x)Y_xO_3(0≤x≤0.04)陶瓷样品。通过XRD、SEM、LCR分析仪对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌、介电性能进行了分析。结果表明:随着掺杂量增加,晶胞体积逐渐增大,在x=0.04时由四方相转变为立方相,当x≥0.01时,陶瓷样品出现了第二相。结合GULP代码模拟计算和实验数据可知陶瓷中Y~(3+)取代Ti位,主要存在Y~(3+)与La~(3+)相互补偿和氧空位补偿。在x=0.02时,陶瓷发生了半导化,介电常数较大。介电常数峰值温度随着掺杂量的增大向低温方向移动,介电峰被展宽并呈现弛豫铁电体特征。     

流延成型法制备Mn掺杂Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3/MgO陶瓷及其介电性能

用流延成型法制备Mn掺杂钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)/MgO复相陶瓷厚膜,介绍从制粉、流延浆料制备到厚膜的脱脂及烧结的整个工艺流程。通过差热-热重测试曲线分析Mn掺杂BST/MgO流延膜的脱脂特性,制定膜片的脱脂工艺。用扫描电镜观察不同温度烧结样品的微观结构,确定最佳厚膜烧结工艺,在1320℃和1350℃烧结的陶瓷厚膜样品的相对密度达到96.1%。分析研究不同温度烧结陶瓷厚膜的介电性能的结果表明:1350℃烧结样品的室温相对介电常数为108,介电损耗低于0.002,Curie温度在-70℃左右,介电常数可调率为25.15%。     

Bi0.6Ca0.4Mn0.2Fe0.8O3的介电性能研究

用溶胶-凝胶法制备了Bi0.6Ca0.4Mn0.2Fe0.8O3样品,通过检测样品的X衍射、介电谱和阻抗谱,对其微观结构和介电性能进行了研究.研究表明:随着频率的增加,样品的介电常数逐渐减小,而随着温度的增加,样品的介电常数逐渐加大.同时发现,通过在Bi0.6Ca0.4MnO3的Mn位进行Fe掺杂,明显的改善了Bi0....     

Sr和Mn复合掺杂对Ca_(0.3)(Li_(1/2)Sm_(1/2))_(0.7)TiO_3微波介电性能的影响

采用固相法,选择SrCO_3和MnO_2通过A/B位复合掺杂Ca_(0.3)(Li_(1/2)Sm_(1/2))_(0.7)TiO_3体系,制备了(Ca_(15/16)Sr_(1/16))_(0.3)(Li_(0.5)Sm_(0.5))_(0.7)Ti_(1-x)Mn_xO_3微波介质陶瓷,研究了Sr~(2+)含量固定为1/16时,不同Mn~(4+)含量对陶瓷微波介电性能的影响。结果表明,复合掺杂使陶瓷致密化温度由1 300℃逐渐降低至1 200℃,随着Mn掺杂量增加,晶胞体积和晶粒尺寸均略有减小,陶瓷致密度逐渐提高。(Ca_(15/16)Sr_(1/16))_(0.3)(Li_(0.5)Sm_(0.5))_(0.7)Ti_(0.94)Mn_(0.06)O_3陶瓷在1200℃烧结5h具有优良的微波介电性能:相对介电常数ε_r=113,品质因数Q_f=4705 GHz,谐振频率温度系数τ_f=36 ppm/℃。     

(1-x)Ca_(15/16)Sr_(1/16)TiO_3-xLi_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3陶瓷的相组成、显微结构及微波介电性能

采用传统固相法合成了(1-x)Ca_(15/16)Sr_(1/16)TiO_3-xLi_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3(CST-LNT)系列微波介质陶瓷材料,研究了该系列材料的物相组成、显微结构及微波介电性能。XRD分析结果表明所有样品均为钙钛矿结构,无二次相出现。随着Li_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3的加入,陶瓷平均晶粒尺寸下降,表明Li_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3会抑制晶粒生长。随着x的增加,介电常数下降,频率温度系数向负方向移动。当x=0.85时,1250℃保温4 h可以得到优良的微波介电性能:ε_r=125.4,Q×f=2230GHz,τ_f=+14.4 ppm/℃。     

钛取代锆对(Ca_(0.45)Sr_(0.55))ZrO_3陶瓷介电性能的影响

采用氧化物固相反应法制备了不同摩尔配比的(Ca0.45Sr0.55)(Zr1--xTix)O3介质陶瓷材料,研究了Ti取代Zr对(Ca0.45Sr0.55)(Zr1--xTix)O3晶相结构和介电性能的影响。结果表明:(Ca0.45Sr0.55)ZrO3和(Ca0.45Sr0.55)TiO3在Ti的取代量x≤0.12的范围内完全固溶,无另相存在,Ti取代量对晶粒尺寸的影响不大;随着Ti取代量x的增大,(Ca0.45Sr0.55)(Zr1--xTix)O3陶瓷的相对介电常数(εr)线性地增大,介电常数温度系数(τε)线性地减小,通过调整x的值,可以得到接近于0的τε值;(Ca0.45Sr0.55)(Zr0.96Ti0.04)O3在1 300℃烧结2h,1MHz下εr=35.5、tgδ1×10--4、τε=3.1×10--6/℃,具有优良的温度、频率和电场稳定性,适合于小尺寸、温度热稳定型(NP0)多层片式陶瓷电容器的制备。     

Pr_6O_(11)对LaAlO_3-SrTiO_3微波陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备51wt%LaAlO_3-49 wt%SrTiO_3(LAST)微波陶瓷。研究了Pr_6O_(11)掺杂对所制LAST陶瓷性能的影响。结果表明:Pr_6O_(11)掺杂后,LAST陶瓷的氧空位缺陷减少,显微结构改善,Q×f值提高、介电常数略有下降。同时加入质量分数W(Pr_6O_(11))为1.0%时,获得的LAST陶瓷的综合性能较好:ε_r为37.25、Q×f为42300 GHz、τ_f为0.92×10~(-6)/℃。     

TiO_2/MgO共掺对99氧化铝瓷结构和微波介电性能的影响

采用无压烧结,在1550℃制备了TiO_2/MgO共掺99氧化铝瓷。研究了不同比例的TiO_2/MgO共掺对99氧化铝瓷的致密化、微观结构和微波介电性能的影响。研究发现:在共掺总量为1wt%的条件下,不同TiO_2/MgO掺杂所得的99氧化铝瓷均为单一刚玉相;TiO_2/MgO比例的提高有利于促进99氧化铝瓷的致密化、晶粒长大、介电常数εr的提高和介电损耗tanδ的降低;当TiO_2/MgO为0.8 wt%/0.2 wt%时,99氧化铝瓷的密度可达3.88 g/cm~3,介电常数εr可达9.90,tanδ约为0.0003。     

Bi_4B_2O_9对(Ca_(0.2)Sr_(0.05)Li_(0.375)Sm_(0.375_)TiO_3陶瓷烧结和微波介电性能的影响

采用传统固相法制备(Ca0.2Sr0.05Li0.375Sm0.375)TiO3钙钛矿微波介质陶瓷,研究了Bi4B2O9对(Ca0.2Sr0.05Li0.375Sm0.375)TiO3陶瓷微波介电性能的影响,利用X射线衍射仪、扫瞄电子显微镜和矢量网络分析仪对其晶体结构、显微组织和微波介电性能进行了研究。结果表明:掺10%Bi4B2O9的(Ca0.2Sr0.05Li0.375Sm0.375)TiO3陶瓷,其烧结温度由1 300℃降至1 080℃。当添加3.5%Bi4B2O9时,其最佳烧结温度为1 150℃,陶瓷的微波介电性能最佳(相对介电常数εr=116.9;品质因数Q×f=3 500GHz;频率温度系数τf=1.2×10-6/℃)。     

Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3陶瓷介电性能的实验研究

采用柠檬酸盐-自燃烧法制备Na0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷,系统地研究了制备工艺条件对陶瓷性能和结构的影响。柠檬酸浓度、溶液pH值、烧结温度制度对陶瓷的压电性能有很大的影响。当柠檬酸浓度C=9%,pH=8.5,烧结温度为1130℃时,陶瓷具备最大的压电常数,d33可达71.2pc/n。1130℃烧结陶瓷的XRD表明,陶瓷已形成单一钙钛矿结构的钛酸铋钠主晶相。     

晶粒尺寸对BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷介电性能的影响

通过固相反应工艺制备锆钛酸钡Ba(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3陶瓷,通过控制晶粒尺寸的大小研究晶粒尺寸对介电性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和阻抗分析仪对样品晶体结构、相组成、微观形貌和晶粒尺寸、介电性能进行了分析。结果表明:所有陶瓷样品均为钙钛矿结构无杂峰出现,晶粒尺寸不大于5μm时随着晶粒尺寸的增大介电常数逐渐提高,当晶粒尺寸在5μm时介电常数达到最大值12 293,介质损耗仅为0.009 95,然后随晶粒尺寸的增大介电常数降低。     

(Mg1-xCox)TiO3基微波陶瓷介电性能研究

以MgO,Co2O3和TiO2为原料,用固相反应法制备了(Mg1-xCox)TiO3(MCT)系陶瓷.研究了CoTiO3含量对其微观结构和微波介电性能的影响.结果表明:添加适量的CoTiO3,可以适当降低烧结温度,调整烧结温度范围.当掺入量为10 mol%,烧结温度为1350 ℃时,MCT陶瓷具有优良微波介电性能:εr=18.99;Q×f=154000 GHz,τf=-45 ppm/℃.     

(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-xBaSnO3陶瓷的微波介电性能

用传统陶瓷制备方法制备了(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-xBaSnO3[0.0≤x≤0.3,(1-x)BMN-xBS]体系微波介质陶瓷,研究了该陶瓷的微观结构和微波介电性能.用X射线衍射仪研究陶瓷的晶体结构.用扫描电镜观察陶瓷的显微结构.用网络分析仪测试陶瓷的微波介电性能.结果表明:晶格常数c和a均随x值的增加而增加;晶格常数比(c/a)随x值的增加而减小.当x≥0.1时,1∶2有序衍射峰消失.陶瓷的平均晶粒尺寸在0.7～2 μm之间.随x值的增加,陶瓷的相对介电常数(εr)和谐振频率温度系数(τr)呈线性减小;品质因数与谐振频率的乘积(Qf)呈非线性变化.当x=0.15时,Qf达到最大值,为86 200 GHz.当x=0.3时,在此体系中可以获得τf接近零的微波介质陶瓷Ba(Sn0.3Mg0.233Nb0.467)O3,其微波介电性能如下:εr=26.1;Qf=42 500GHz;τr=4.3×10-6/℃.     

BaCu(B_2O_5)掺杂对0.4CaTiO_3-0.6(Li_(1/2)Nd_(1/2))TiO_3陶瓷烧结和介电性能的影响

研究了烧结助剂BaCu(B2O5)(BCB)对0.4CaTiO3-0.6(Li1/2Nd1/2)TiO3(CLNT)介质陶瓷的烧结特性、相组成、微观形貌及介电性能的影响。结果表明:添加少量的BCB能使CLNT陶瓷的烧结温度从1300℃降低至1050℃。随着BCB添加量的增加,介电常数下降,频率温度系数向负值偏移。添加4wt%BCB的CLNT陶瓷在1050℃烧结2h,获得了最佳的介电性能:εr=96.5,tanδ=0.017,τf=-13.6ppm/℃,满足高介多层片式微波元器件的设计要求。     

Mn掺杂对BiFeO_3陶瓷的电性能影响

采用Bi(NO)3.5H2O.和Fe(NO3)3.9H2O为原料,乙二醇甲醚为溶剂,冰醋酸为脱水剂,Mn(CH3COO)2.4H2O为掺杂剂,通过两步法合成了Mn掺杂BiFeO3(BFO)陶瓷。研究了Mn掺杂对BiFeO3陶瓷的结构和性能的影响。XRD测试表明,Mn掺杂可以明显抑制BFO陶瓷中的杂相(Bi25FeO40、Bi2Fe4O9)和缺陷的生成。SEM测试表明Mn掺杂对BFO陶瓷在两次低温烧成中能够很好地结晶并且晶粒均匀。利用PremierⅡ型综合铁电测试仪对BFO的漏电和铁电极化进行了测试,测试表明Mn掺杂可以显著的改善BFO的漏电特性,漏电流从由最初的10-4Amps降低到10-6Amps,降低了两个数量级。铁电极化测试表明Mn掺杂样品的剩余极化从20Kv/cm下1.1uc/cm2提高到2.5～4.3uc/cm2。此外利用Hp4294A阻抗分析仪在常温常压下对BFO的介电性能进行了研究。