Sm掺杂对Ba4La19.33Ti18O54陶瓷结构和介电性能的影响分析

主要研究了不同Sm掺杂浓度对Ba4La19.33Ti18O54陶瓷的微波介电性能和微观结构的影响。首先利用常规固相反应技术制备了Sm含量y分别为0、0．1、0．3、0．5和0．7的5种Bat（La1-y,Smy）9.33T18O54陶瓷样品;室温下在0．373．0GHz频率范围内,利用网格分析仪测量了这些样品的介电常数和介电损耗因子;结果表明随着Sm掺杂含量的增大,样品介电损耗明显减小,而介电常数只有微小减少。当Sm掺杂含量y=0．5时,样品的介电性能最好。此外,还利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了样品的微观结构及随微波介电性能的变化。     

(Ba_(1-α)Sr_α)_(4.8)(Sm_(0.7)La_(0.3))_(8.8)Ti_(18)O_(54)陶瓷的微波介电性能

采用固相合成法制备了(Ba(1-α)Srα)4.8(Sm0.7La0.3)8.8Ti18O54(α=0.1～0.5)系陶瓷,表征了该陶瓷的相组成和显微结构,测试了微波介电性能.结果表明:α=0.3时,(Ba(1-α)Srα)4.8(Sm0.7La0.3)8.8Ti18O54系陶瓷为单相的新钨青铜结构固溶体.α>0.3时,相继出现了第二相BaLa2Ti4O12和La0.66TiO2.993.随α的增加,(Ba(1-α)Srα)4.8(Sm0.7La0.3)8.8Ti18O54系陶瓷的相对介电常数(εr)先增大后有所波动,品质因数(Qf)先增大后减小,谐振频率温度系数(τf)单调减小.α=0.3时,在1 350℃烧结的陶瓷的微波介电性能最佳:εr=98.77,Qf=5184GHz,τf=10.9×10-6/℃,优于不掺杂的BaO-Sm2O3-TiO2陶瓷的.     

掺杂TiN对热压烧结Si3N4微波介质陶瓷介电性能的影响

为改善Si3N4微波介质陶瓷介电常数低,不能满足某些毫米波需求的问题,探究掺杂不同质量分数TiN对热压烧结Si3N4微波介质陶瓷介电性能的影响.采用粉碎球磨一体式混料机对原料进行混合,经热压烧结制成实验样品,使用SEM和射频阻抗分析仪分别对样品的微观结构及介电常数、介电损耗进行测定,分析样品微观结构、介电常数、介电损耗...     

(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/℃.     

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。     

La_2O_3掺杂(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3陶瓷的介电和压电性能的研究

用固相反应法制备La2O3掺杂的铁电陶瓷(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(BNBT6)。X射线衍射曲线表明掺杂0-0.6wt%La2O3的BNBT6为钙钛结构。研究了La2O3掺杂对BNBT6陶瓷介电性能和压电性能的影响。结果表明La2O3掺杂量为0.3wt%的BNBT6陶瓷综合性能最佳,其中介电常数为1981.4,介电损耗为0.0625和压电常数为145pc/N。SEM图象表明La2O3掺杂提高了陶瓷的致密度。     

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/℃。     

Ca0.7Ti0.7La0.3Al0.3O3微波介质陶瓷微观组织结构与介电性能

采用固相反应法制备斜方晶系钙钛矿结构Ca07Ti07La0.3Al0.3O3微波介质陶瓷,研究了Al3+、Ca2、Ba2+和La3+离子掺杂对CTLA陶瓷微观组织结构和介电性能的影响.研究结果表明不同掺杂离子对于CTLA陶瓷的微观结构和介电性能有很大的影响,不同离子掺杂CTLA陶瓷的晶粒尺寸、气孔率、晶界析出相有很大的不同.Al3+、Ca2+、Ba2+和La3+离子掺杂可以有效降低CTLA陶瓷的谐振频率温度系数,但Ca2+、Ba2+离子掺杂同时也降低了CTLA陶瓷的致密度和Q×f值,Al3+、La3+离子掺杂不仅有效提高了CTLA陶瓷的致密度和Q×f值,并且有效降低了谐振频率温度系数.适量掺杂La3离子可以有效促进CTLA陶瓷的致密化,提高了CTLA陶瓷的微波介电性能.掺杂0.15mol％ La3+的CTLA陶瓷在4.7 GHz下测试介电性能为:εr=48.39,Q×f=32560 GHz,τf=23.68 ppm/C.     

Ba(1-x)LaxTi(1-y)FeyO3陶瓷微观结构与介电性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了Fe和La共掺杂BaTiO_3基陶瓷,并且用XRD与SEM对所合成的样品进行分析表征。考察了Fe和La掺杂量对BaTiO_3基陶瓷的相组成、表面形貌以及介电性能的影响。结果表明:BaTiO_3基陶瓷均呈现单一的钙钛矿结构;随着Fe和La的掺杂量的增加,BaTiO_3基陶瓷从四方相转变为立方相,陶瓷的晶粒尺寸呈现增大的趋势,室温介电常数先增大后减小,而室温介电损耗随着Fe和La的掺杂量的增大几乎没有影响。当Fe和La的掺杂量各为4mol%时,室温介电常数达到最大值6333,介电损耗较小约为0.016。     

CuO和V2O5掺杂对ZnNb2O6陶瓷介电性能的影响

采用传统的固相反应法制备了CuO和V2O5掺杂的ZnNb2O6介质陶瓷.通过X射线衍射,扫描电镜以及电感-电容-电阻测试仪等测试手段对其烧结特性,晶体结构,微观形貌和介电性能进行研究.结果表明:CuO和V2O5掺杂能降低ZnNb2O6陶瓷的烧结温度,影响相结构,改变微观形貌并优化介电性能.掺杂质量分数为0.25%CuO和0.25%V2O5的ZnNb2O6陶瓷样品在1 025℃烧结后,在100 MHz下具有较好的综合介电性能:介电常数εr=35,介电损耗tanδ=0.000 21,频率温度系数τf=-44.41×10-6/℃.     

(Ba0.5Pb0.5)O.La2O3.4TiO2-(Zr0.8Sn0.2)TiO4复合系统的微波介电性能

研究了（Ｂａ０．５Ｐｂ０．５）Ｏ·Ｌａ２Ｏ３·４ＴｉＯ２－（Ｚｒ０．８Ｓｎ０．２）ＴｉＯ４复合系统的微波介电性能、烧结性能和微观结构,发现复合系统由（ＢａＰｂ）６－ｘＬａ８＋２ｘ／３Ｔｉ１８Ｏ５４,Ｌａ４Ｔｉ９Ｏ２４和（Ｚｒ０．８Ｓｎ０．２）ＴｉＯ４３相组成,而（Ｂａ０．５Ｐｂ０．５）Ｏ·Ｌａ２Ｏ３·４ＴｉＯ２除了（ＢａＰｂ）６－ｘＬａ８＋２ｘ／３Ｔｉ１８Ｏ５４和Ｌａ４Ｔｉ９Ｏ２４外还有一未知相,（Ｚｒ０．８Ｓｎ０．２）ＴｉＯ４是单一晶相．复合后,系统的烧结温度比原两系统降低了．复合系统的微波介电常数、频率温度系数、Ｑ因子主要与其中的相组成有关．结果表明未知相很可能具有高介电常数、低频率温度系数、高Ｑ因子．对微波介电性能的测量值和由复合关系导出的计算值进行了比较．     

锆钛酸钡二元陶瓷的制备及其介电性能

研究了不同Zr/Ti原子数比下锆钛酸钡二元陶瓷的晶格结构与介电性能。试样的制备采用传统的固相法,经1 300℃保温2.0 h获得烧结良好的陶瓷试样。试验结果显示:随着Ba(ZrxTi1-x)O3体系中Zr含量的增加,晶格常数a增加,晶体四方性降低,Zr的引入还抑制了离子空穴的生成,介质损耗因此降低;经XRD衍射分析表明,在Ba(ZrxTi1-x)O3化合物中x在0.25~0.35变化范围内,试样中存在立方顺电与四方铁电的准同相界。     

Ba3 Ti5+xNb6-x O28-x/2陶瓷微波介电性能

＝28419 GHz、τf＝-12 ppm/℃(x=0.1).     

超声压电马达用陶瓷材料的研究

研究了钡锶锑锰等离子掺杂对锆钛酸铅(PZT)系压电陶瓷的介电、压电性能和体积密度的影响。实验结果表明:对于Pb0.95Ba0.03Sr0.02(Zr1-yTiy)O3+xwt%MnSb2O6(PBSZTMS),在x=1.5、Zr/Ti=52/48附近获得了优越的压电活性。对于Pb0.95Ba0.03Sr0.02(MnSb2O6)x/3(Zr54Ti46)1-xO3(PBSMSZT),综合性能较好的组成点出现在x=0.05处。对于PbaBabSrc(MnSb2O6)x/3(Zr1-yTiy)1-xO3+zwt%MnSb2O6系列配方,发现Sr2+和Ba2+的共同添加会使样品致密度降低,介电常数、介质损耗和压电常数增加;当a=1,b=0,c=0,x=0.03,y=0.48,z=0.76时,获得了综合性能较好的陶瓷材料,有望应用于大功率超声压电马达器件领域。     

机械球磨时间对液相烧结Ba2Ti3Nb4O18陶瓷材料结构和性能的影响

Ba2Ti3Nb4O18是BaO-TiO2-Nb2O5体系中一种新型的介质材料,具有优良的微波介电性能.为满足低温共烧陶瓷技术(low temperature cofired ceramics,LTCC)对微波介质陶瓷材料的低温烧结要求,实现在900℃与银电极共烧,添加了质量分数为5%的ZnO-B2O3玻璃作助融剂,并研究了机械球磨时间对粉料粒径、陶瓷样品的烧结密度、显微结构和介电性能的影响.机械球磨6h的粉体粒径适中(约90nm),用该粉料制备的陶瓷样品可以在900℃致密烧结(大于理论密度的95%).且高频介电性能为(1MHz下测试):介电常数εt≈36,介电损耗tanδ≈2× 10-4,电容温度系数αc≈2.5×10-6/℃.同时微波介电性能良好:εt=33.3,品质因数和频率的乘积Qf=14274GHz.可与银电极共烧结作为LTCC介质瓷料.     

固相合成微波介电陶瓷Ba2La2Ti2NbO12及介电特性研究

通过固相反应法合成了类钙钛矿结构新铌酸盐Ba2La2Ti2NbO12。分别采用X射线衍射分析、扫描电镜进行了结构分析,并进行了介电性能测试。结果表明：Ba2La2Ti2NbO12室温时为六方层状类钙钛矿结构,有优异的介电性能。晶胞常数为：a=b=5．6726（3）A,c=27．740（2）A,V=773．04（9）A3,Z=3,陶瓷体具有高的介电常数42．7,较高的品质因子31,130GHz,介电常数温度系数-4．2ppm°C-1。     

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.     

La_2O_3-TiO_2系陶瓷物相与介电性能研究

固相法合成La2 O3 TiO3 系陶瓷介质材料 ,XRD、SEM、EDS分析其结构、形貌和成分。高精度电容测量仪测试其介电性能。La2 O3/TiO2 比 1∶2、2∶9组分可获得极低介质损耗 ,XRD分析主晶相为La2 Ti2 O7和La4 Ti9O2 4 。La2 O3/TiO2 比 1∶3组分可获得La2 / 3TiO3、La4 Ti9O2 4 复相。缺陷型钙钛矿相La2 / 3TiO3不利于介质损耗降低。EDS分析表明晶界富集Si杂质 ,有效促进了液相烧结     

大功率收发兼备压电陶瓷材料的制备与性能研究

采用传统固相烧结法制备Pb0.94Sr0.06（Zr0.53Ti0.47）O3＋（Ni2O3＋Cr2O3）0.1wt%＋xwt%MnO2＋ywt%CeO2（简称PCrNi-4）压电陶瓷,通过正交试验设计研究了MnO2掺杂、CeO2掺杂、烧结温度等因素对基体材料性能的影响。利用XRD和SEM,并结合常规电性能测试手段研究不同影响因素对材料相结构、微观结构以及压电介电性能的影响。结果表明,当w（MnO2）=0.1%,w（CeO2）=0.3%,烧结温度为1280℃时制备的陶瓷综合性能最佳,此条件下的试样各性能参数分别为：d33=304.8pC/N,Kp=0.6113,εT33=1520,tgδ=0.289%,d33×g33=61.12×10-12CVm/N,适合制备大功率收发兼备压电换能器。     

La~（3＋）/Fe~（3＋）共同掺杂BaTiO_3陶瓷显微结构和介电性能研究

以钛酸四丁酯、乙酸钡和乙醇为原料,分别以Fe（N O 3）3.9H 2O和La（N O 3）3.6H 2O为Fe3＋和La3＋源。按照化学配比式（Ba1-3xLa2x）（Ti1-3xFe4x）O 3（x=0.0025、0.005、0.0075、0.01）的要求设计试样组成。采用溶胶-凝胶法制备了Fe3＋/La3＋共同掺杂BaTiO 3粉体。分析讨论了工艺参数（pH、温度）对掺杂La3＋/Fe3＋BaTiO 3溶胶凝胶体系的影响。在1250～1300℃烧结（Ba1-3xLa2x）（Ti1-3xFe4x）O 3陶瓷,发现随着掺杂量的增加,相应的烧结温度随之上升。用TEM、SEM、X R D等手段对微观结构和组成进行了分析。组成为（Ba0.9925La0.005）（Ti0.9925Fe0.01）O 3时,在1260～1280℃烧结2h下,可以使得致密度较高;颗粒粒径在1μm左右,在0～80℃温度范围内1,kH z测试频率下可以获得介电系数为2800,电容变化率△C/C25℃为1%的BaTiO 3陶瓷。