(Mg_(1–x)Zn_x)TiO_3系陶瓷微波介电性能的研究

以MgCO3、ZnO和TiO2为原料,用固相反应法制备了(Mg1–xZnx)TiO3(MZT)系陶瓷。研究了ZnO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ZnO,可有效降低烧结温度,拓宽烧结温度范围。当x(ZnO)为30%,烧结温度为1250℃时,MZT陶瓷具有优良微波介电性能,εr为16～18,Q·f为90000GHz,τc为–5.1×10–7℃–1。     

0.95MgTiO_3-0.05CaTiO_3微波介质陶瓷的低温烧结

研究了BaCu(B2O5)(BCB)和ZnO复合掺杂对0.95MgTiO3-0.05CaTiO3(95MCT)微波介质陶瓷烧结性能和介电性能的影响,并采用XRD和SEM观察其晶相结构及微观形貌。结果表明:复合掺杂BCB和ZnO能使95MCT陶瓷的烧结温度由1400℃降低至1050℃,可实现与Cu共烧,且ZnO掺杂能有效抑制MgTi2O5第二相的形成。复合掺杂质量分数为3.00%BCB和1.00%ZnO的95MCT陶瓷在1050℃烧结3h,获得较好的介电性能:εr=20.5,Q·f=21133GHz,τf=–10.1×10–6/℃(7GHz)。     

碱金属氧化物添加剂对(Mg_(1–x)Ca_x)TiO_3陶瓷微波性能的影响

采用固相反应法制备了(Mg1–xCax)TiO3微波介质陶瓷。探讨了复合添加Na2O和K2O对(Mg1–xCax)TiO3陶瓷烧结性能和介电性能的影响。结果表明:复合添加碱金属氧化物,陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3,同时,可以抑制中间相MgTi2O5的产生,有效降低陶瓷的烧结温度至1280℃。当Na2O和K2O添加总量为质量分数1.2%,且Na2O/K2O质量比为2∶1时,所制陶瓷介电性能最佳:εr=19.71,Q.f=3.59×104GHz(7.58 GHz),τf=–1.40×10–6/℃。     

纳米粉体对低温烧结CMS微波介质陶瓷的改性

在低温烧结的CaO-MgO-SiO2(CMS)陶瓷中,引入粒径为50～100nm的Ca0.7Mg0.3SiO3纳米粉体,研究了纳米粉体对陶瓷烧结行为和介电性能的影响。研究发现:添加质量分数为5%的纳米粉体能有效促进陶瓷的烧结,拓宽其烧结温度范围,提高其微波介电性能。在890℃烧结后得到良好的介电性能:εr=9.31,Q·f=22574GHz。通过对电镀前后性能的对比发现,添加适量纳米粉体,可消除陶瓷中的大气孔,有效防止电镀过程中电镀液渗入陶瓷体,从而大大改善电镀后陶瓷的介电性能。     

B-Zn复合掺杂的LNT微波介质陶瓷的低温烧结

研究了烧结助剂B2O3、ZnO对Li0.925Nb0.375Ti0.8O3(LNT)陶瓷烧结特性及介电性能的影响。结果表明:B2O3-ZnO复合掺杂能有效降低烧结温度至900℃。ZnO的添加调节了LNT陶瓷正的频率温度系数,质量分数为1%的B2O3和4%的ZnO是最佳添加量,可得到εr为59.5,Q·f为7840GHz,τf为0×10–6℃–1的微波介质陶瓷材料。     

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/℃。     

(Zn,Mg)TiO_3微波介质陶瓷性能的改善

采用固相反应法制备了(Zn,Mg)TiO3(ZMT)微波介质陶瓷,研究分别添加CaTiO3和BaLiBSi对ZMT陶瓷介电性能的影响。结果表明:CaTiO3和BaLiBSi均能调节ZMT陶瓷的温度系数τε值;BaLiBSi能有效降低ZMT陶瓷的烧结温度,抑制Zn2TiO4相的产生,提高所制陶瓷的微波介电性能。当添加质量分数10%的CaTiO3时,950℃烧结的(Zn1.06Mg0.12)TiO3陶瓷的τε值接近零:–6×10–6/℃。加入质量分数1.2%的BaLiBSi时,900℃烧结的(Zn1.13Mg0.048)Ti1.29O3陶瓷具有最佳的微波介电性能:εr≈24.8,Q.f=10 898 GHz,τε=17×10–6/℃。     

钛酸锌微波介电陶瓷的改性研究现状

对钛酸锌介电陶瓷的改性研究进行了综述,分析了形成固溶体、生成新的化合物和添加助熔剂对钛酸锌陶瓷的烧结性、相结构和微波介电性能的影响。结果表明,形成无限固溶体的陶瓷主晶相为六方相,微波介电性能优良,但烧结温度偏高;添加助熔剂虽改善了烧结性,但主晶相与加入量及烧结温度有关,微波介电性能随主晶相变化。据此提出了复合改性的设想。     

LiF添加对YAG陶瓷微波介电性能的影响

采用常规固相烧结法制备了YAG陶瓷,并研究了烧结温度和LiF添加量对YAG陶瓷微观结构和微波介电性能的影响。结果表明,LiF的添加不仅可以有效降低YAG陶瓷的烧结温度,而且显著提高其微波介电性能。当LiF添加量为质量分数5%时,YAG陶瓷经1500℃烧结6 h后的相对密度为97.5%,显微组织较均匀、致密,具有优异的微波介电性能:ε_r=11.3,Q·f=67130 GHz,τ_f=-53.4×10~(-6 )℃~(-1)。当LiF添加量过多时,YAG陶瓷的气孔率增加,Q·f值显著下降。     

MgO-TiO_2-CaO-SiO_2低介微波介质陶瓷材料研究

采用固相反应法,在0.92MgTiO3-0.08CaTiO3配比的基础上,制备了不同Mg2SiO4添加量的MgO-TiO2-CaO-SiO2复合陶瓷体系,研究了Mg2SiO4添加量对其物相结构、微观形貌及微波介电性能的影响。结果表明,体系中不存在杂相,其致密化烧结温度随Mg2SiO4添加量的增加而提高,添加适量Mg2SiO4能够降低体系的εr和谐振频率温度系数τf。当添加质量分数为35%的Mg2SiO4,体系在1360℃烧结2h可获得优异的微波介电性能:εr=15.5,Q·f=42640GHz(6GHz),τf=–13×10–6/℃。     

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。     

Co_2O_3掺杂对0.965MgTiO_3-0.035SrTiO_3微波介质陶瓷性能的影响

采用传统电子陶瓷制备方法研究了Co2O3(1.5%～5.0%,质量分数)掺杂的0.965MgTiO3-0.035SrTiO3(MST0.035)微波介质陶瓷,分析了Co2O3含量对MST0.035陶瓷的烧结性能、晶相结构、显微形貌以及微波介电性能的影响。结果表明:Co2O3的掺杂促进了MST0.035陶瓷的烧结。随着Co2O3掺杂量的增加,陶瓷介电常数略有下降,谐振频率温度系数以及品质因数增加,同时中间相MgTi2O5逐渐减少直至完全消失。当Co2O3掺杂量为质量分数3.0%时,MST0.035陶瓷的烧结温度由1 380℃降低到1 290℃,其烧结所得的样品具有优良的微波介电性能:谐振频率温度系数τf=–2.53×10–6/℃,高的品质因数Q·f=19 006 GHz和介电常数εr=20.5。     

微波介质陶瓷/铁氧体复合材料的低温共烧

将MgTiO3微波介质陶瓷与Ni-Zn-Cu铁氧体进行低温共烧实验,研究了两种材料的低温烧结特性,结果表明,添加适量的Bi2O3能将复合材料的烧结温度降至900～920℃,并且使得烧结更加致密化。实验证明两种材料之间没有发生化学反应,各自保持了原有的物相,二者具有良好的化学相容性。该复合材料既具有铁电性又具有铁磁性,并且能满足低温共烧工艺的要求,有很好的应用前景。     

V_2O_5掺杂MgTiO_3-CaTiO_3陶瓷的介电性能

采用固相反应法制备了V2O5掺杂的MgTiO3-CaTiO3(MCT)介质陶瓷。研究了V2O5掺杂量对陶瓷晶相组成、烧结温度和介电性能的影响。结果表明:V2O5掺杂的MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,当掺杂量较低时,有第二相CaVO3产生;V2O5掺杂能降低MCT陶瓷的烧结温度并使其介电性能得到改善。当x(V2O5)为1%时,在1250℃烧结2.5h获得最佳性能:εr为20.17,tanδ为2×10–3,αε为4.9×10–5/℃。     

添加BaCu(B2O5)和ZnO的CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2陶瓷低温烧结研究

采用固相反应法制备了添加复合助烧剂BaCu(B<,2>O<,5>)-ZnO的16CaO-9Li<,2>O-12Sm<,2>O<,3>-63TiO<,2>(CLST)陶瓷研究了所制CLST陶瓷的烧结特性、微观结构及介电性能.结果表明:低熔点的BaCu(B<,2>O<,5>)-ZnO复合助烧剂的加入,使CLST陶瓷的烧结温...     

Zn-Zr共掺对0.95MgTiO_3-0.05CaTiO_3陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备了(Mg0.93Ca0.05Zn0.02)(Ti1-xZrx)O3介质陶瓷。研究了Zn-Zr共掺杂对0.95MgTiO3-0.05CaTiO3(95MCT)陶瓷介电性能的影响。结果表明:Zn-Zr共掺杂能有效降低95MCT陶瓷的烧结温度至1 300℃,改善介电性能,并对介电常数温度系数αc具有调节作用。当Zn2+和Zr4+掺杂量均为摩尔分数0.02时,在1 300℃烧结2.5 h获得的95MCT陶瓷具有最佳介电性能:εr=22.02,tanδ=2.78×10-4,αc=2.98×10-6/℃。