Pr取代对Ba6-3xSm8+2xTi18O54微波介质陶瓷结构和介电性能的影响

以Ba6-3xSm8-2xTi18O54(x=2／3)微波介质陶瓷为基础，通过不同量的Pr取代实验，探讨Pr取代后对陶瓷的结构和介电性能影响。结果表明：在Pr取代Sm后，陶瓷的最佳烧结温度为1390℃。在Pr取代的范围内，取代后的陶瓷基本保持了以钨青铜结构的Ba6-3x(Sm1-yPry)8 2xTi18O54固溶体为主的相。并且发现材料的介电常数和介电损耗在Pr取代量为0.2mol时获得了最佳，分别为78．08和0．0001，频率温度系数由负向正变化。     

Zn2+掺杂对0.965MgTiO3-0.035SrTiO3微波介质陶瓷结构与性能影响研究

采用固相反应法制备了0.965 MgTiO3-0.035SrTiO3 (MST)微波介质陶瓷,选用Zn2+对MST陶瓷进行了A位离子掺杂,研究了不同Zn2+掺杂量对陶瓷烧结性能、晶相组成、显微结构及微波介电性能的影响.结果表明,Zn2的掺入促进了陶瓷的烧结,显著提高了陶瓷的致密度,且没有改变陶瓷的主晶相.在掺杂量小于0.04mol％范围内,随着Zn2+掺杂量的增加,陶瓷的介电常数增加,品质因素和频率温度系数略有降低.中间相MgTi2 O5的衍射峰强度随着Zn2+掺杂量的增加逐渐减弱直至完全消失.当Zn2掺杂量为x=0.03时,陶瓷的烧结温度由1380℃降低至1290℃,并呈现优异的微波介电性能:εr=22.51,Q×f=16689 GHz,τf=-4.52×10-6/℃.     

BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2四元系微波介质陶瓷

本文研究了Bi2O3、PbO及Sm2O3对BaO-Nd2O3-TiO2(简称BNT)系陶瓷材料微波性能的影响.实验表明,在BNT系材料中掺入Bi2O3或PbO可降低材料的频率温度系数τf,但同时也使材料的tgδ增大.采用Sm取代部分Nd,形成BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2(简称BNST)四元系陶瓷材料,可有效降低材料的τf,改善频率温度稳定性,而不会降低材料的品质因素Q0.当Sm2O3∶Nd2O3=7∶3(mol比)时,可得到εr=80.80,tgδ=2.92×10-4(2.7GHz测),τf=23.63ppm/℃的高性能BNST四元系微波介质陶瓷材料.     

Pr2O3取代Sm2O3对CLST微波介质陶瓷介电性能的影响

论述了使用Pr2O3取代Sm2O3对CaO-Li2O-Sm2O2—TiO2（CLST）微波介质陶瓷介电性能的影响。采用传统固相反应法制备16CaO-9Li2O-xPr2O3-（12-x）Sm2O3-63TiO2（简写为CLPST-x）陶瓷。XRD分析结果表明，不同取代量的CLPST-x呈现单一的正交钙钛矿结构。当CaO：Li2O：Pr2O3：Sm2O3：TiO2=16：9：4：8：63，烧结温度为1300℃时．CLPST-x能够取得良好的介电性能。εr=101，tanδ=0．00923，τr=85ppm／℃（1MHz），此时，晶粒大小均匀，晶界清晰。     

(1-x)Ba4Sm9.33Ti18O54-xCa0.61Nd0.26TiO3系微波介质陶瓷

采用固相合成法制备了(1-x)Ba4Sm9.33Ti18O54-xCa0.61Nd0.26TiO3[(1-x)BST-xCNT]系微波介质陶瓷.探讨了组成、烧结温度对微波介质陶瓷结构、介电性能的影响.x＜0.6时,(1-x)BST-xCNT陶瓷为正交结构的新型钨青铜单相.x≥0.6时,相继出现了第二相Sm2Ti2O7和钙钛矿相,最终形成钙钛矿单相.微波介质陶瓷的介电常数ε随x的增大持续升高,品质因子Qf值则先增大后迅速减小再急剧增大.1 325～1 350 ℃烧结样品的微波介电性能达到最佳:x=0时,ε=75,Qf=8985GHz,谐振频率温度系数τf=-8.2×10-6/℃;x=0.2时,ε=75,Qf=9 552GHz,τf=-14.4×10-6/℃;x=1时,ε=108.9,Qf=14919GHz,τf=236.2×10-6/℃.     

添加SrO或SnO2对Ba4.5(Nd0.84,Bi0.16)9Ti18O54微波陶瓷介电性能的影响

对Ba4.5(Nd0.84，Bi0.16)9Ti18O54(BNBT)系微波陶瓷进行了组成改性的研究。添加不同量的SrO或SnO2于主相材料中，分别替代Ba或者Ti,合成条件为1100℃下保温3h，粉碎、成型后，在1270℃下保温3h烧成。在10GHz下用谐振腔法测量了材料的介电常数ετ。和机械品质因数Q，在20～90℃范围测量了频率温度系数τf。结果表明：Sr，Bi复合掺杂能够使BNBT材料保持较高的介电常数，同时Qf值（机械品质因数Q与测量频率之积)由5899GHz上升到9259GHz，而少量的SnO2添加有助于提高系统的介电常数并使τf值减小。     

CaTiO_3-LaAlO_3微波介质陶瓷的研究进展

从发展历程、晶体结构、制备及反应过程、介电性能等方面介绍了具有中等介电常数的CaTiO3-LaAlO3微波介质陶瓷的研究进展,讨论了目前该体系微波介质陶瓷存在的问题,并指出了以后的发展方向。     

微波介质陶瓷的研究进展

综述了微波介质陶瓷材料的特性和发展现状,给出了多数目前已经研究的微波陶瓷体系及其性能,阐述了其制备方法,提出了改善其性能的途径和微波介质陶瓷的预期进展.     

高性能陶瓷微波介质材料

微波介质陶瓷可使微波通信和其他微波设备小型化,是有良好发展前景的一种介电材料。目前已经研制出许多具有高介电常数、高品质因数、低介质损耗及小谐振频率温度系数的优质微波介质陶瓷。本文综述近年来微波介质陶瓷在制备工艺、改良介电性能及应用方面的最新进展,并指出了今后的研究方向。     

低温烧结Ca[(Li1/3Nb2/3)0.8Ti0.2]O3-σ微波介质陶瓷掺杂改性

本文研究了ZnO对低温烧结Ca[(Li1/3Nb2/3)0.8Ti0.2]O3-σ烧结特性、介电性能的影响。研究表明:ZnO对Ca[(Li1/3Nb2/3)0.8Ti0.2]O3-σ陶瓷的烧结无明显促进作用;适当的ZnO可提高Ca[(Li1/3Nb2/3)0.8Ti0.2]O3-σ的品质因子Qf值,w(ZnO)含量从0%变化到3%,Qf值从8730GHz增至11228GHz;随ZnO含量的增加,εr减小,τf向负频率温度系数方向移动,Qf值先增后减;添加3wt%ZnO的Ca[(Li1/3Nb2/3)0.8Ti0.2]O3-σ陶瓷,在920℃烧结4h,获得介电性能为:εr=37,Qf=11228GHz,τf=0的低温烧结微波介质陶瓷材料。     

(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/℃.     

The effect of co-substitution on the microwave dielectric properties of Ba6-3xNd8+2xTi18O54(x=2/3) ceramics

In this work, the microwave dielectric properties of Ba₄(Nd_1-yBi_y)_28/3Ti_18-x(Al_1/2Ta_1/2)_xO₅₄(0≤x≤2, 0.05≤y≤0.2) ceramics co-substituted by A/B-site were studied. Firstly, (Al_1/2Ta_1/2)⁴⁺ was used for substitution at B-site. At 0≤x≤1.5, the above mentioned ceramic was found to exist in single-phase tungsten bronze structure, but at x = 2.0, the secondary phase appeared. Although the dielectric constant decreased by doping the (Al_1/2Ta_1/2)⁴⁺, but the quality factor was observed to improve by 40% and the temperature coefficient of resonant frequency decreased by 75%. Based on the above results, Bi³⁺ was introduced to Ba₄Nd_28/3Ti₁₇(Al_1/2Ta_1/2)O₅₄. The introduction of Bi³⁺ reduced the sintering temperature, greatly improved the dielectric constant, and ultimately decreased the temperature coefficient of resonant frequency, but it led to deterioration of quality factor. At last, with appropriate site-substitution content control (x = 1.0,y = 0.15), excellent comprehensive properties (ε_r = 89.0, Q × f = 5844 GHz @ 5.89 GHz,TCF = +8.7 ppm/°C) were obtained for the samples sintered at 1325 °C for 4 h.     

Ba1-3x/2Lax(Mg1/3Ta2/3)O3陶瓷的微波介电性能

采用固相合成法制备了Ba1-3x/2Lax(Mg1/3Ta2/3陶瓷,研究了La掺杂对钽镁酸钡的结构和微波介电性能的影响.结果表明:A位取代能改进其烧结性能.在x≤0.02时,烧结样品为单相的钙钛矿结构,B位离子1:2有序;当x>0.02时出现第二相Ba0.5TaO3.B位离子有序度随着x的增大先增加后减小,在x=0.04时出现最大值.x≤0.02时介电常数变化较小,而后其值逐渐增大.品质因数与谐振频率的乘积(Q×f)值随着x的增大先增大后减小,在x=0.02时取得最大值;谐振频率温度系数(τf)值随着x增大而增大.     

低温烧结Li1.05Nb0.55Ti0.55O3微波介质陶瓷及其器件

研究了V2O5存在状态对Li1.05Nb0 55Ti0 55O3微波陶瓷料浆特性、介电性能的影响及其烧结机理.用低温共烧技术制备片式多层高通陶瓷滤波器.结果表明配料预烧后引入质量分数为2%的V2O5,通过热处理可改变Li1.05Nb0.55Ti0.55O3陶瓷中V2O5的存在状态.LiVO3相的生成克服了单体V2O5与TiO2键合引起颗粒间的团聚而导致料浆粘度异常增大,改善料浆的特性,其降低烧结温度的效果、微波介电性能均优于预烧前和预烧后引入V2O5未热处理制备的试样.低温烧结Li1.05Nb0.55Ti0.55O3陶瓷与Ag电极能较好匹配,制备出体积为4.5 mm×3.2 mm×2.0 mm,通带为1.65～2.15 GHz,通带内损耗最大值为1.567 dB,阻带为42.7 dB(1.45 GHz),驻波比＜2.0的片式多层高通滤波器.该滤波器适用于表面贴装技术,可用于移动通信、无线局域网及卫星定位系统.     

Nd2Ti2O7-BaTiO3-TiO2系陶瓷的相结构和介电性能研究

对Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７－ＢａＴｉＯ３－ＴｉＯ２系陶瓷的相结构和介电性能进行了研究。研究结果表明：少量Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７（ＮＴ）掺杂到,ＢａＴｉＯ３（ＢＴ）中后形成铁电固溶体材料,其Ｃｕｒｉｅ温度随ＮＴ含量的增加向负温方向移动,同时,材料的晶粒尺寸不断增大;在ＮＴ－ＢＴ－ＴｉＯ２三元系统中,当ＢＴ含量低于６０％（质量分数）时,调整三者的配比,可使烧结后生成的ＢａＮｄ２Ｔｉ５Ｏ１４,Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０,Ｎｄ     

固相合成制备单相Ba2Ti9O20粉体及陶瓷

以ＢａＴｉＯ３和ＴｉＯ２为原料,采用传统制备工艺,混合后的粉料于不同合成温度（８００－１１５０℃）和不同保温时间（１／６０－６４ｈ）进行固相合成反应。基于对合成产物的相分析,研究了Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０的合成过程。最终制备出单相的Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０粉体的致密的（大于理论密度值的９８％）Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０陶瓷（１２４０－１３３０℃,３ｈ）。     

低温烧结CuO-V_2O_5-Bi_2O_3掺杂Zn_3Nb_2O_8陶瓷的微波介电性能

研究了CuO–V2O5–Bi2O3作为烧结助剂对Zn3Nb2O8陶瓷的烧结特性、微观结构、相结构及微波介电性能的影响。CuO–V2O5–Bi2O3复合掺杂可以将Zn3Nb2O8陶瓷的烧结温度从1150℃降到900℃。在900℃烧结4h的Zn3Nb2O8–0.25%(质量分数,下同)CuO–1.5%V2O5–1.5%Bi2O3陶瓷的密度达到了理论密度的98.1%,相对介电常数为18.8,品质因数与谐振频率之积为39442GHz。该体系的介电性能和陶瓷的致密度与烧结助剂的含量及烧结温度密切相关,陶瓷的致密度和相对介电常数随CuO–V2O5–Bi2O3烧结助剂含量的增加而增加,同样陶瓷的致密度和相对介电常数也随烧结温度的升高而提高。