微波烧结BaZrxTi1-xO3陶瓷介电性能研究

采用微波烧结制备BaZrxTi1-xO3陶瓷并与常规烧结作对比,研究了微波烧结对材料晶体结构和介电性能的影响。结果表明,微波烧结在所需时间远远低于常规烧结的情况下,得到的样品在结晶度上明显优于常规烧结,微波烧结得到的陶瓷晶粒尺寸较常规烧结明显减小;介电温谱测试表明微波烧结所得陶瓷样品居里峰的峰强和峰宽都有所改变,此外,微波烧结得到的陶瓷弛豫现象也较常规烧结发生改变。     

Bi2O3掺杂对Mg4Nb2O9陶瓷的微结构及微波介电性能的影响

采用固相反应法制备了Mg4Nb2O9基微波介质陶瓷,研究了Bi2O3掺杂对Mg4Nb2O9陶瓷烧结行为、相结构、显微结构及微波介电性能的影响。实验结果表明:Mg4Nb2O9陶瓷烧结温度随Bi2O3掺杂量的增加而减小,添加2.0wt%Bi2O3,烧结温度从1350℃降低至1175℃;随Bi2O3添加量从0.0wt%增大到3.0wt%,最强峰(104)晶面间距d值由2.756nm增大至2.769nm;Mg4Nb2O9陶瓷的微波介电性能随Bi2O3掺杂量增加而变化;掺杂2.0wt%Bi2O3的Mg4Nb2O9陶瓷在1175℃保温2小时烧结,获得亚微米级陶瓷,且具有最佳的微波介电性能,εr为12.58,Q×f为71949.74GHz。     

半化学法制备（Bi2-xNdx）（Zn1/3Nb2/3）2O7微波介电陶瓷与介电性能的研究

采用半化学法制备微波介电陶瓷（Bi2-xNdx）（Zn1/3Nb2/3）2O7（0≤x≤0.6），系统地研究了陶瓷的相结构及低频介电性能。结果表明：当Nd^3＋取代量较少伍≤0．25）时，样品的相结构仍然保持单斜焦绿石单相，随着Nd^3＋取代量的进一步增加，样品中出现立方焦绿石相，样品结构呈现单斜相与立方相的共存。同时，样品的介电性能随Nd^3＋取代量的变化为：介电常数先增大后减小，而介电损耗先减小后增大，在X=0.25处取得最佳电性能，分另1是εr=83，tanδ=0．0029（100kHz）。     

SnO2掺杂对BMN陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相烧结法制备Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3+x(x=0~8)%SnO_2(BMSN,x为质量分数)微波介质陶瓷,并研究SnO_2掺杂对Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3(BMN)微波介质陶瓷结构及介电性能的影响。XRD分析表明,陶瓷体系中存在两种相,主晶相Ba(Mg_(1/3)-Nb_(2/3))O_3和附加相Ba_5Nb_4O_(15)。随着x的增大,BMSN陶瓷体系的相结构逐渐由钙钛矿六方结构转变为立方结构,同时有序相逐渐由1∶2有序结构转变为1∶1有序结构。研究表明:添加适量的SnO_2可以促进液相烧结,当SnO_2掺杂质量分数为6%时,BMN陶瓷致密化烧结温度由纯相时的1 550℃以上降低至1 200℃,表观密度ρ=6.39g/cm3,相对理论密度为99.1%,此时BMSN陶瓷体系拥有优良的微波介电性能——高相对介电常数(ε_r=33.6),接近于零的谐振频率温度系数(τ_f=0.15×10~(-6)℃~(-1)),高品质因数与谐振频率的乘积(Q·f=112 300GHz(8GHz))。     

Fe2O3掺杂MgTiO3-CaTiO3微波陶瓷的介电性能研究

采用固相法制备0.93MgTiO3-0.07CaTiO3-xFe_2O_3(摩尔分数x=0.01~0.025)微波介质陶瓷材料,研究添加Fe_2O_3后,体系的晶体结构、显微结构和微波介电性能之间的变化规律。利用XRD、SEM、网络分析仪对样品的相组成、微观结构、介电性能进行测试分析。研究表明:该复合陶瓷样品的致密度、介电常数和Q·f值随Fe_2O_3含量的增加先增大后减小。当x(Fe_2O_3)为0.015,在1290℃烧结4h时,获得最优的介电性能:εr=21.32,Q·f=37448GHz,τf=0.577×10-6/℃。     

Al2O3掺杂对Ba4Sm9.33Ti18O54陶瓷显微结构和介电性能的影响

采用固相反应法制备了Ba4Sm9.33Ti18O54(简称BST)xwt%Al2O3(x=0~1.5)微波介质陶瓷.研究了掺杂Al2O3对BST陶瓷的显微结构和介电性能的影响.扫描电镜和能谱分析结果显示:未掺杂的BST陶瓷中有少量Sm2Ti2O7相,随着增加Al2O3掺入量,Sm2Ti2O7相消失,BST陶瓷中先后产生了BaTi4O9(x≥0.6)和BaAl2Ti5O14(x≥1.0)两种新相.介电性能测试结果表明Sm2Ti2O7相的消失以及少量BaTi4O9相的形成,能显著提高BST陶瓷的Qf值,但会降低陶瓷的介电常数.当Al2O3的掺入量从0.6wt%增加到1.0wt%时,BaTi4O9相的量逐渐增加,引起BST陶瓷的Qf值略微下降.BaAl2Ti5O14相的产生会同时降低BST陶瓷的介电常数和Qf值.掺入0.6wt%Al2O3的BST陶瓷在1340℃烧结3 h后具有最佳的介电性能:εr=74.7,Qf=10980 GHz,τf=–11.8×10-6/℃.     

Mg4Nb2O9/CaTiO3复合陶瓷的微波介电性能

采用传统固相法制备Mg4Nb2O9/CaTiO3复合陶瓷,研究Li2CO3-V2O5(LV)共掺杂对其烧结特性、微观结构和微波介电性能的影响.实验结果表明:一定量的LV掺杂能够使Mg4Nb2O9/CaTiO3复合陶瓷的烧结温度降至1200℃;XRD和EDX综合分析表明,样品由(Mg4-xCax)Nb2O9/(Ca1-x...     

微波可调BaSrZnSi2O7-Ba0.5Sr0.5TiO3复合陶瓷的结构与介电性能关系

采用传统电子陶瓷工艺制备出BaSrZnSi₂O₇-Ba_0.5Sr_0.5TiO₃复合陶瓷,系统研究了其相结构、微观结构和介电性能。研究表明：随着BaSrZnSi₂O₇的加入,样品的居里峰向低温方向移动;但BaSrZnSi₂O₇加入量达到一定程度后,居里峰在一定的温度下保持稳定。调制特性变化规律类似于居里峰的移动。品质因数（Q值）的变化主要取决于微波材料加入后的"掺杂"和"复合"效果。当BaSrZnSi₂O₇质量分数为60wt% 时,复合材料表现出良好的综合特性：介电可调率为 16%（10 kHz）,介电常数为152,Q值达到417（2.720 GHz）,表明BaSrZnSi₂O₇-Ba_0.5Sr_0.5TiO₃复合陶瓷是电可调微波器件很好的潜在应用材料。     

低介电损耗Ca1-xSrxMgSi2O6微波介质陶瓷的结构和介电性能

本工作研究了Sr²⁺取代Ca²⁺对Ca_1-xSr_xMgSi₂O₆陶瓷烧结特性、物相组成、显微组织和微波介电性能的影响。结果表明：采用Sr²⁺取代部分Ca²⁺时可以降低陶瓷的烧结温度,并且提高陶瓷的致密度。当Sr²⁺取代量小于等于0.5时,陶瓷烧结体中只存在单一的CaMgSi₂O₆相。随着Sr²⁺取代量的增加,Ca_1-xSr_xMgSi₂O₆陶瓷的介电常数和品质因数均先增大后减小,而谐振频率温度系数逐渐增大。当Sr²⁺取代量为0.4时,Ca_0.6Sr_0.4MgSi₂O₆陶瓷在1 225℃下烧结...     

水基凝胶注模成型工艺制备0.9Al2O3-0.1TiO2陶瓷的微波介电性能（英文）

采用水基凝胶注模成型工艺制备了0.9Al₂O₃-0.1TiO₂陶瓷.研究了烧结后的0.9Al₂O₃-0.1TiO₂陶瓷的微结构、相组成以及微波介电性能.通过采用合适的预烧温度（1200℃）和连续、缓慢的降温工艺来退火,成功消除了Al₂TiO₅第二相.和传统干压法相比,用水基凝胶注模成型工艺制备的0.9Al₂O₃-0.1TiO₂陶瓷具有较大的晶粒,较少的气孔和更加均匀的微结构.因此,用水基凝胶注模成型工艺制备的0.9Al₂O₃-0.1TiO₂陶瓷拥有更好的微波介电性能:ε_r=10.71,Q×f=20421GHz,τ_f=1.3×10^-6/℃,而用传统干压法制备的0.9Al₂O₃-0.1TiO₂陶瓷的微波介电性能为ε_r=10.89,Q×f=11938GHz,τ_f=1.4×10^-6/℃.     

掺杂Bi_2Ti_2O_7对Y_2O_3-2TiO_2系微波介质陶瓷材料性能的影响

目前国内外对εr范围在40～80左右的中介电常数微波介质陶瓷体系的研究还很缺乏。为适应现代微波通讯技术发展需求,本实验研究开发了新型中介电常数Y2O3-2TiO2系微波介质陶瓷,并在此基础上添加Bi2Ti2O7陶瓷粉料进行复相掺杂。利用网络分析仪,阻抗分析仪,XRD,SEM等方法,本文重点研究了不同Bi2Ti2O7掺杂量对Y2O3-2TiO2系微波介质陶瓷材料烧结性能和介电性能的影响。通过分析发现适量掺杂能够有效降低材料的烧结温度,并使材料致密化。同时由于Bi3+置换主晶相中的Y3+形成了固溶体,材料主晶相为烧绿石结构并未改变。当添加质量分数为8wt%时获得介电性能较好的陶瓷材料,烧结温度从未掺杂的1460℃降低到1320℃。在1M下:εr≈62.14,tanδ≈1.22×10-3,微波频率(4.55GHz)下εr≈62.85,Q.f=4122.8GHz,τf=-7ppm/℃。     

Al_2O_3对镁镧钛陶瓷介电性能及显微结构的影响

制备了具有不同Ａｌ２Ｏ３含量的镁镧钛陶瓷,并通过ＸＲＤ和ＳＥＭ及材料介电性能测试结果的分析研究了Ａｌ２Ｏ３对镁镧钛陶瓷材料的介电性能、晶相组成和显微结构的影响．结果发现,材料的相对介电常数εr随Ａｌ２Ｏ３含量的增加而降低,其品质因数Ｑ（Ｑ＝１／tｇδ）则相对保持了较高数值,最高可达１４４３０（１０ＧＨｚ）;不含Ａｌ２Ｏ３的镁镧钛陶瓷的晶相为ＭｇＴｉＯ３和Ｌａ０．６６ＴｉＯ2．９９,加入Ａｌ２Ｏ３后,出现新晶相ＭｇＡｌ２Ｏ４和Ｍｇ４Ａ１２ＴｉｇＯ２５,同时晶粒的平均尺寸有了显著的减小．     

掺杂Y_2O_3,Sm_2O_3对氧化铝瓷介电性能的影响

研究了Y2O3、Sm2O3对氧化铝瓷烧结性能、介电性能和显微组织的影响。研究结果表明,Y2O3、Sm2O3在氧化铝瓷的烧结过程中可以显著降低氧化铝瓷的烧成温度,抑制晶粒生长,使晶粒尺寸变小,提高了陶瓷的致密性,降低了试样的结构损耗。掺稀土氧化物的氧化铝瓷在1600℃保温2h烧结后,相对密度达98.8%以上,介质损耗达到4.2×10-3。     

Al2O3添加剂对合成MgTiO3陶瓷相组成及介电性能的影响

研究了添加剂Al₂O₃对MgO和TiO_２合成MgTiO₃陶瓷烧结性、物相组成和微波介电性能的影响,XRD分析结果表明:没有添加Al₂O₃时,合成的MgTiO₃陶瓷中只含有MgTiO₃和MgTi₂O₅相;加入Al₂O₃后MgTiO₃陶瓷中除了MgTiO₃和MgTi₂O₅相外,还出现了MgAl₂O₄相,这是由于Al₂O3和 MgO发生固相反应．MgAl₂O₄的出现虽然阻碍材料的致密化并导致密度下降,但是可以降低反应烧结合成MgTiO₃陶瓷的相对介电常数和介电损耗．     

(Ba1-xCax)(Ti0.82Zr（0.18）)O3陶瓷结构与介电性能研究

采用固相反应法制备了(Ba1-xCax)(Ti0.82Zr0.18)O3(BCZT,0≤x≤0.26)陶瓷,研究了Ca2+掺杂对BCZT陶瓷微观结构和介电性能的影响.结果表明:当Ca2+掺杂量为0.16时,BCZT陶瓷出现第二相CaTiO3,其四方率c/a随Ca2+掺杂量的增加先减小再增大,当Ca2+掺杂量为0.06时达到最小值1.00276.通过容差因子和晶格参数的计算确认了Ca2+已进入到A位;随Ca2+掺杂量的增加,晶粒得到细化,居里温度向低温方向移动,介电峰被压低并展宽,且逐渐呈现铁电弥散性.     

低介电常数微波介质陶瓷研究进展

随着微波通信技术向毫米波段延伸,低介电常数微波介质陶瓷的开发成为介质材料的研究热点。概述了Al2O3系、硅酸盐系、AAl2O4系(A=Zn、Mg)、钨酸盐系、磷酸盐系及石榴石结构化合物体系等低介电常数微波陶瓷材料体系的研究进展,并指出了低介电常数微波介质陶瓷目前存在的问题及发展趋势。     

微波介质陶瓷的研究进展

介绍了近年来微波介质陶瓷的发展与研究现状,分析了不同体系微波介质陶瓷的主要发展方向以及各自代表合成体系.同时比较介绍了微波介质陶瓷各体系的重要微波介电性能.指出未来急需解决的问题与发展方向.     

Dielectric and Ferroelectric Properties of Complex Perovskite Ceramics Under Compressive Stress

Dielectric and ferroelectric properties of complex perovskite PZT-PZN ceramic system were investigated under the influence of the compressive stress. The results showed that the dielectric properties, i.e. dielectric constant ( εr ) and dielectric loss ( tan δ), and the ferroelectric characteristics, i.e. the area of the ferroelectric hysteresis loops, the saturation polarization ( P(sat) ), and the remnant polarization (Pr) changed significantly with increasing compressive stress. These changes depended strongly on the ceramic compositions. The experimental results on the dielectric properties could be explained by both intrinsic and extrinsic domain-related mechanisms involving domain wall motions, as well as the de-aging phenomenon. The stress-induced domain wall motion suppression and non-180° ferroelectric domain switching processes were responsible for the changes observed in the ferroelectric parameters. In addition,a significant decrease in those parameters after a cycle of stress was observed and attributed to the stress induced decrease in switchable part of spontaneous polarization. This study clearly show that the applied stress had significant influence on the electrical properties of complex perovskite ceramics.     

复相弛豫铁电陶瓷的相组成与介电性能

采用两相混合烧结法在Pb（Zn1／3Nb2／3）O3－BaTiO3－PbTiO3系统中制备了弛豫铁电陶瓷材料．相组成研究表明，该陶瓷具有两相共存的复相结构．对复相陶瓷的介电性能进行了研究，结果表明，复相结构可有效地改善弛豫铁电陶瓷的介温特性、频率特性和介质老化性能．     

复相弛豫铁电陶瓷的相组成与介电性能

采用两相混合烧结法在Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３－ＢａＴｉＯ３－ＰｂＴｉＯ３系统中制备了弛豫铁电陶瓷材料，相组成研究表明，该陶瓷具有两相共存的复相结构，对复相陶瓷的介电性能进行了研究，结果表明，复相结构可有效地改善弛豫铁电陶瓷的介温特性、频率特性和介质老化性能。