BiVO4对MgTiO3陶瓷烧结及介电性能的影响

研究了BiVO4对MgTiO3介质陶瓷烧结特性、相组成和介电性能的影响。结果表明,BiVO4能有效促使MgTiO3陶瓷烧结温度从1 400℃降至900℃以下。X-射线衍射(XRD)表明BiVO4相和MgTiO3相共存。随着BiVO4含量增大,陶瓷致密化温度降低,体积密度和介电常数rε逐渐增大,品质因数Q×f急剧下降,频率温度系数fτ向负值方向移动。添加w(MgTiO3)=4%的陶瓷在900℃烧结2 h,获得最佳性能:rε=18.53,Q×f=6 832 GHz,fτ=-55×10-6/℃。     

ZnO掺杂MgTiO3-CaTiO3陶瓷的介电性能

采用固相反应法制备 (Mg0.95-xZnxCa0.05)TiO3介质陶瓷.研究了ZnO掺杂对MCT陶瓷介电性能的影响.结果表明,ZnO掺杂的MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,随着ZnO掺杂量的增加,有第二相产生,为Zn2TiO4.ZnO掺杂能降低MCT陶瓷的烧结温度到1 250 ℃,且对介电常数温度系数αc 有调节作用.当 x=0.02时在1 250 ℃温度烧结2.5 h获得最佳性能,即介电常数εr =21.7,介电损耗 tan δ=1×10-5,介电常数温度系数αc =2.12×10-5.     

CTLA陶瓷微波介电性能及烧结特性研究

采用固相反应法制备了0.65CaTiO3-0.35LaAlO3(CTLA)陶瓷,研究了CTLA陶瓷的物相组成、烧结特性及微波介电特性。结果表明,CTLA陶瓷只含有Ca0.65La0.35Al0.35Ti0.65O3主晶相,不存在第二相。烧结温度在1 380～1 450℃间,陶瓷的微波介电性能最佳,介电常数εr=44.5,频率温度系数τf≈0,品质因数与频率之积Q×f≈43 948GHz。当w(Nb2O5)=10%时能使陶瓷致密化烧结温度降到1 300℃,但微波性能变差,εr=38.3,τf=-2.8×10-6/℃,Q×f=13 260GHz。     

MgTiO_3微波介质材料介电性能的改善研究

对影响MgTiO3微波介质材料介电性能的机理进行了初步探讨,通过用Ca、Nb、La、Zn、Ni等对MgTiO3微波介质材料进行掺杂改性,得到一种生产工艺稳定,品质因数Q高,f(谐振频率温度系数)低,烧结温度较低(1 260℃)的微波介质材料。该材料能广泛用于制作GPS(全球卫星定位系统)天线、介质滤波器、介质谐振器等微波介质器件。     

铌锑酸镁陶瓷的烧结和微波介电性能

用固相反应法制备了一系列铌锑酸镁(Sb含量x≤2)陶瓷,研究了该陶瓷的烧结性能、物相结构和微波介电性能。结果表明,当x≤1.6时,铌锑酸镁形成了连续固溶体,少量Sb5+对Nb5+的取代(0.4≤x≤0.8),使得陶瓷最佳烧结温度从1400℃降到1300℃,而材料εr和Q·f值没有降低。1300℃,5h烧结的铌锑酸镁陶瓷具有优异的微波介电性能:εr为11.61,Q·f为169820GHz,τf为–54.4×10–6℃–1。     

Influence of Li-B-Si Additions on the Sintering and Microwave Dielectric Properties of Ba-Nd-Ti Ceramics

Li₂O-B₂O₃-SiO₂ (LBS) synthesized via a solid-state reaction process was chosen as a novel sintering aid for tungsten-bronze-type Ba₄Nd_9.3Ti₁₈O₅₄ (BNT) ceramic. The effects of LBS additions on the sintering behaviors, microstructures, and microwave dielectric properties of the BNT ceramic have been investigated, indicating that LBS addition obviously lowered the sintering temperature of the BNT ceramic without damaging its microwave dielectric properties. BNT ceramic doped with 3 wt.% and 4 wt.% LBS addition could be well sintered at 975°C and 950°C for 3 h and had excellent properties: ε _r = 65.99, Q × f = 4943 GHz (f = 4.4 GHz), τ _f = 19 ppm/°C, and ε _r = 64.56, Q × f = 4929 GHz (f = 4.3 GHz), τ _f = 11 ppm/°C, respectively.     

CaF2掺杂对ZnNb2O6陶瓷烧结行为及介电性能的影响

用传统固相法合成了CaF2掺杂ZnNb2O6微波介质陶瓷,通过XRD、SEM以及HP4291阻抗分析仪等测试手段对其烧结行为、晶体结构及微波介电性能进行了系统研究。结果表明,CaF2掺杂能有效地降低ZnNb2O6陶瓷的烧结温度,提高介电常数,但品质因数Q值有所下降。1100°C烧结w(CaF2)=0.5%(质量比)掺杂的ZnNb2O6陶瓷具有较好的介电性能:εr=31.6,Q×f=68THz,τf=-47×10-6°C-1。     

MZT-CLT介质陶瓷的微波烧结研究

微波烧结法制备(1-x)(Mg_(0.7)Zn_(0.3))TiO_(3-x)(Ca_(0.61)La_(0.26))TiO_3(MZT-CLT,x=0.13)系介质陶瓷,研究微波烧结工艺对MZT-CLT陶瓷烧结性能、微观结构、相组成和微波介电性能的影响。结果表明,MZT-CLT陶瓷的主晶相为(Mg_(0.7)Zn_(0.3))TiO_3(MZT)、Ca_(0.61)La_(0.26)TiO_3(CLT),第二相为(Mg_(0.7)Zn_(0.3))Ti_2O_5;升温速率15℃/min,烧结温度1 275℃,保温时间20min时,陶瓷微波介电性能优良:介电常数εr=26.21,品质因数与频率之积Q·f=120 000GHz,频率温度系数τf=-3×10~(-6)/℃。     

CaWO_4-Li_2WO_4陶瓷低温烧结特性及微波性能研究

采用固相反应法制备了(1-x)CaWO4-xLi2WO4(0≤x≤0.14)微波陶瓷,研究了Li2WO4作为第二相对CaWO4微波陶瓷的低温烧结特性和微波性能的影响。结果表明,Li2WO4相的存在能明显降低CaWO4的烧结温度,并且随着x的增加,(1-x)CaWO4-xLi2WO4(0≤x≤0.14)陶瓷体系的最佳烧结温度降低。当x=0.1,在900℃下烧结2h,该陶瓷材料的介电常数εr=9.002,品质因数与频率之积Q×f=11.76×104 GHz,谐振频率温度系数τf=-55×10-6/℃。在此基础上采用w(CaTiO3)=5.0%调节其谐振频率温度系数到0,调节后的微波介电性能为εr=10.312,Q×f=5.36×104 GHz,τf约为0     

N2气氛烧结Bi1-xGdxNbO4微波介质陶瓷性能研究

采用普通固相合成法制备了Bi1-xGdxNbO4微波介质陶瓷,研究了N2烧结气氛下,Gd部分取代BiN-bO4陶瓷中的Bi对其烧结性能及微波介电性能的影响。结果表明,不同Gd掺杂量的样品,相结构差别不大,均以低温斜方相为主晶相。随着Gd含量的增加,陶瓷样品的烧结温度升高,表观密度和相对介电常数均略有减小,品质因数与频率之积(Q×f)值也会发生变化。当x(Gd)=0.008时,900℃烧结的Bi0.992Gd0.008NbO4陶瓷样品具有较好的介电性能:介电常数rε=43.6(4.3 GHz),Q×f=14 288 GHz(4.3 GHz),谐振频率温度系数τf≈0。     

MnCO3掺杂对BMT陶瓷介电性能的影响

采用传统电子陶瓷工艺合成了MnCO3掺杂的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)微波介质陶瓷,并研究了MnCO3掺杂量对陶瓷微波介电性能的影响.实验结果发现,添加少量的MnCO3能改善BMT陶瓷的烧结性能,当w(MnCO3)=2%时,陶瓷致密化烧结温度由纯相时的1 650℃以上降至1 350℃,且表观密度提高到7.482 g/cm3以上,烧结体密度可达理论密度的98%,材料的微波性能达到最佳值:介电常数εr=25.09,品质因数与频率之积Q·f=99 000 GHz(8 GHz),谐振频率温度系数τf=0.5×10-6/℃.     

烧结工艺对纳米SrTiO3陶瓷介电性能的影响

采用sol-gel方法制备SrTiO3陶瓷粉体,利用TG-DTA分析SrTiO3干凝胶粉的分解、化合反应,初步确定了SrTiO3陶瓷预烧和烧结温度,采用SEM研究了SrTiO3陶瓷的内部结构,重点探讨了不同烧结制度对SrTiO3陶瓷介电性能的影响。研究表明,当采用在空气气氛下以5℃／min的升温速率直接升温至1000℃,保温0．5h,再降温至750℃保温0．5h后随炉冷却的烧结工艺,SrTiO3陶瓷纯度高,致密性好,晶粒粒径小于100nm,且具有良好的介电性能,低频下相对介电常数高达3000左右。     

烧结工艺对纳米SrTiO3陶瓷介电性能的影响

采用sol-gel方法制备SrTiO3陶瓷粉体,利用TG-DTA分析SrTiO3干凝胶粉的分解、化合反应,初步确定了SrTiO3陶瓷预烧和烧结温度,采用SEM研究了SrTiO3陶瓷的内部结构,重点探讨了不同烧结制度对SrTiO3陶瓷介电性能的影响.研究表明,当采用在空气气氛下以5 ℃/min的升温速率直接升温至1 000℃,保温0.5 h,再降温至750℃保温0.5 h后随炉冷却的烧结工艺,SrTiO3陶瓷纯度高,致密性好,晶粒粒径小于100 nm,且具有良好的介电性能,低频下相对介电常数高达3 000左右.     

烧结助剂对Mg4Nb2O9陶瓷性能的影响

研究了Bi2O3-V2O5、CuO-Bi2O3-V2O5、Li2CO3-V2O5掺杂对Mg4Nb2O9陶瓷烧结特性和微波介电性能的影响。通过XRD分析材料物相组成,结果表明,CuO-Bi2O3-V2O5、Bi2O3-V2O5的添加能有效地将Mg4Nb2O9陶瓷烧结温度从1 350℃降至950℃,但同时陶瓷的品质因数(Q.f)有很大恶化。掺杂w(Li2CO3-V2O5)=3%,试样致密化温度降至950℃,保温5 h,其具有良好的微波介电性能:介电常数(rε)为14.0,Q.f为83 276 GHz。     

A位Sm取代对BiNbO_4陶瓷烧结及微波介电性能的影响

就Sm部分取代BiNbO4陶瓷中的Bi对其烧结性能及微波介电性能的影响进行了研究。实验结果发现,随Sm取代量的增加,BiNbO4陶瓷的烧结温度升高,其晶相组成及微波介电性能也随之改变。通过适量的取代,可以获得各项性能均较优异的微波介质陶瓷材料组成。     

陶瓷材料微波烧结研究

对微波烧结的优点、机理、设备、工艺及发展和展望进行了分析和讨论。     

Zn-Nb-O微波介质陶瓷的结构与性能研究

采用传统固相反应法制备(1-x)(0.7ZnNb2O6-0.3Zn3Nb2O8) xZnAl2O4 (摩尔分数x=0~10%,ZZZ)微波介质陶瓷,研究了其物相组成、晶体结构及微波介电性能。结果表明,ZZZ材料能在1 150 ℃烧结成瓷,形成了ZnNb2O6、Zn3Nb2O8和ZnAl2O4共存的复相结构,无其他新相生成。在微波频率下,ZZZ陶瓷的介电常数为21~24,品质因数与频率之积(Q×f)为30 000~85 000 GHz。随ZnAl2O4含量的增加,ZZZ陶瓷的微波介电常数、Q×f值及谐振频率温度系数均减小,温度稳定性提高。     

微波陶瓷介电性能自动测试系统设计

开路型微波陶瓷材料介电性能自动测试系统的设计包括系统的测试原理、系统硬件和软件组成。利用操作界面友好的自动测试程序,可在程序面板上控制网络分析仪,实现测试数据的实时采集、分析计算与显示存储,从而提高测试效率与精度。实测表明,利用该系统能对高介电常数、低损耗的微波陶瓷材料复介电常数进行快速、准确、无损的自动测试。     

Zn-Al共掺MgTiO3-CaTiO3陶瓷的结构与性能

采用固相反应法制备了(Mg0.93Ca0.05 Zn0.02)(Ti1-xAl)O3介质陶瓷.研究了Zn-Al共掺杂对0.95MgTiO2-0.05CaTiO3(95MCT)陶瓷性能的影响.结果表明,Zn-Al共掺杂的95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,有第二相CaAl2O4出现;Zn-Al共掺杂能有效降低95MCT陶瓷的烧结温度至1300℃,且得到致密的晶粒结构,改善介电性能,并对介电常数温度系数具有调节作用.当掺杂Zn2+、Al2+的摩尔分数均为0.02时,在1300℃烧结2.5 h获得最佳性能:介电常数为20.35,介电损耗为2.0×10-6,介电常数温度系数为-1.78×10-6.     

MoO3掺杂对BiNbO4陶瓷微波介电性能的影响

采用固相反应法,研究了MoO3掺杂对BiNbO4陶瓷微结构、烧结特性和微波介电性能的影响。对相对介电常数εr和品质因数Q随烧结温度的变化以及谐振频率温度系数随MoO3掺杂量的变化也进行了研究。MoO3的掺杂量x低于0.05时,实现了BiNbO4陶瓷在970℃以下的低温烧结,并且相转变温度也降低了约60℃。通过对εr以及介质损耗随温度的变化特性的研究,证实了缺陷偶极子对材料介电性能的影响。