Ca_(0.3)(Li_(0.5)Sm_(0.5))_(0.7)TiO_3微波介质陶瓷低温烧结研究

采用固相反应法,以Ca0.3(Li0.5Sm0.5)0.7TiO3(CLST—0.7)陶瓷为基料,掺杂质量分数为10%的CaO-B2O3-SiO2(CBS)氧化物和2%～6%的Li2O-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3(LBSCA)玻璃料为复合烧结助剂,研究了LBSCA掺杂量对CLST—0.7陶瓷的低温烧结行为及微波介电性能的影响。结果表明,复合烧结助剂掺杂促使CLST—0.7陶瓷烧结温度降低了200～300℃,并保持良好的微波介电性能。掺杂质量分数10%CBS和4%LBSCA的CLST—0.7陶瓷经950℃烧结5h后,其εr=71.84,Q·f=1967GHz,τf=41.7×10–6/℃。     

(Mg0.7Zn0.3)TiO3-(Ca0.61La0.26)TiO3系微波介质陶瓷性能研究

采用传统固相反应法制备了(1-x)(Mg0.7Zn0.3)TiO3-x(Ca0.61La0.26)TiO3(MZCLT)微波介质陶瓷。分析了(Ca0.61La0.26)TiO3掺杂量对MZCLT陶瓷相结构、烧结性能和介电性能的影响。所制MZCLT陶瓷的主晶相为(Mg0.7Zn0.3)TiO3和(Ca0.61La0.26)TiO3,还存在微量的(Mg0.7Zn0.3)Ti2O5。当x=0.13,1275℃烧结4h时,0.87(Mg0.7Zn0.3)TiO3-0.13(Ca0.61La0.26)TiO3陶瓷介电性能较佳:εr=26.7,Q·f=86011GHz(8GHz),τf为-6×10-6/℃,优于(Mg0.7Zn0.3)TiO3陶瓷介电性能(εr=19.2,Q·f=253000GHz,τf为-39×10-6/℃)。     

Li_2Zn_2Mo_3O_(12)微波介质陶瓷的烧结工艺研究

采用传统固相反应法制备了Li_2Zn_2Mo_3O_(12)微波介质陶瓷,利用XRD、SEM和矢量网络分析仪,系统研究了主要烧结工艺参数对该材料物相组成、显微组织和微波介电性能的影响。结果表明:经540℃预烧后在630℃保温2 h烧结的陶瓷形成了单一的Li_2Zn_2Mo_3O_(12)相,显微组织较均匀,相对密度达到95.6%,具有良好的综合介电性能:ε_r=10.6,Q·f=57 893 GHz,τf=–66×10~(–6)/℃。     

不同起始原料对BMT微波介质材料烧结及微波介电性能的影响

本工作利用ＢＥＴ，ＳＥＭ，ＴＥＭ等分析测试手段研究了不同起始原料对ＢＭＴ微波介质陶瓷烧结性能及微波介电性能的影响，发现用自制的Ｔａ２Ｏ５·ｘＨ２Ｏ为起始原料合成的ＢＭＴ粉料比用一般Ｔａ２Ｏ５为起始原料合成的ＢＭＴ烧结温度低１００℃左右，而且在同一条件下烧成的样品的体密度和微介电性能也有很大的提高，特别是高得多的Ｑ值。     

Li_2ZnTi_3O_8微波介质陶瓷烧结工艺的研究

采用传统固相反应法制得Li2ZnTi3O8微波介质陶瓷,研究了主要烧结工艺参数对所制陶瓷的物相组成、显微组织及微波介电性能的影响。结果表明:经900℃预烧并在1 075℃保温4 h所得陶瓷试样只含有单一的Li2ZnTi3O8相;另外,其显微组织均匀,气孔等缺陷较少,相对密度达到98.5%,且具有良好的介电性能:εr=26.6,Q·f=75 563 GHz,τf=–12.4×10–6/℃。     

中温烧结CLNT微波介质陶瓷

研究了Bi2O3对CLNT陶瓷的烧结性能、物相和介电性能的影响。添加4%~10%(质量分数)Bi2O3,在液相Bi2O3和Bi2O3-TiO2两重作用下,烧结温度降至1050℃。XRD分析表明:斜方钙钛矿相出现分裂,产生第二相。随Bi2O3含量增加,Q·f值下降,τf向负温度系数方向移动,当04%,εr因气孔增加而减小。4%Bi2O3试样在1050℃烧结4h,εr为37.8,Q·f为11030GHz,τf为12×10–6℃–1。     

0.95MgTiO3-0.05CaTiO3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)。     

钙钛矿锰氧化物Ca_(0.5)Nd_(0.5)(Mn_(0.7)Fe_(0.3))O_3掺杂对Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3微波介电性能的影响

研究了传统固相反应法制备所得xCa_(0.5)Nd_(0.5)(Mn_(0.7)Fe_(0.3))O_3-(1–x)Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3(0.1≤x≤0.25,CNMFT_x)多晶陶瓷相组成、显微结构、烧结性能与微波介电性能之间的影响关系。X射线衍射研究表明,在研究组分范围内CNMFT_x样品均为单一正交钙钛矿结构;当烧结条件为1 400℃/4 h,x=0.1~0.2时,Fe~(3+)/Mn~(3+,4+)替代Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3中Ti~(4+)后,相对介电常数(εr为88.5~77.5)、品质因子(Q·f为7 010~9 370 GHz)和谐振频率温度系数(τf为207.4×10~(–6)/℃~149.1×10~(–6)/℃)逐渐降低,而当x=0.25时,εr(73.4)与τf值(119.6×10~(–6)/℃)仍按规律降低,虽然此时样品晶粒尺寸更为均匀,但Q·f值(5 100 GHz)降幅增加。因此,对于ABO3型钙钛矿结构的微波介质陶瓷,当具有铁磁效应离子的添加量较小时,微波介电性能的变化符合预期规律;但当置换量达到一定比例时,铁磁性增加,导电性增强,巨磁电阻效应减小,致使微波陶瓷介电损耗增加。     

低温烧结Ba_3(VO_4)_2-xZnMoO_4微波介质陶瓷研究

采用固相反应法制备了Ba3(VO)4-xZnMoO4陶瓷,研究不同ZnMoO4含量对Ba3(VO)4微观结构及介电性能的影响。X线衍射(XRD)测试结果表明,二者兼容性良好,无第二相产生;具有低熔点及相反(负)频率温度系数的ZnMoO4能有效降低Ba3(VO)4的烧结温度,同时调节温度稳定性。当x=8%(质量分数)时,所制陶瓷烧结温度约850℃,相对介电常数εr≈13,品质因数Q×f≈26 400GHz,谐振频率温度系数τf≈+3μ℃-1。     

(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/℃。     

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。     

高Q中介微波介质陶瓷的研制

用传统固相反应法制备了CaTiO3-Ca(Zn1/3Nb2/3)O3-CaSmAlO4微波介质陶瓷材料。探讨了各组分比例变化对陶瓷烧结及微波介电性能的影响。通过XRD、SEM等分析测试手段对材料的晶相组成、显微结构进行了研究。所研究的该系列陶瓷材料大部分都具有良好的微波介电性能:εr为45～50,Q·f0>38000GHz,τf<10×10–6℃–1。     

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。     

微波陶瓷凝胶注模成型工艺研究

研究了微波陶瓷凝胶注模成型工艺，包括浆料制备，成型工艺及用微波介质陶瓷制备成介质柱谐振器，观察了介质陶瓷的微观形貌，用Hakki-colernan开式腔圆柱介质谐振法对其性能参数进行测量，并与用干压成翌壬艺制备的样品进行比较分析，得出用凝胶注模法用于制备微波陶瓷（Ba6-3x（Sm1-y Ndy）8＋2x Ti18 O54），与干压法制备的样品有相当的介电常数，而无载品质因数值略高，且样品致密、缺陷少，组分更为均匀。     

烧结气氛对CuO添加BiNbO_4陶瓷微波介电性能的影响

对不同CuO添加量的BiNbO4陶瓷做了大气和N2气氛烧结研究。结果表明BiNbO4陶瓷对低氧分压气氛非常敏感。BiNbO4在高纯N2气氛下烧结产生大量的空位缺陷致使表观密度发生变化,这种空位缺陷多少与CuO加入量没有明显关系。但添加CuO降低了烧结温度,这种作用在N2条件下表现更为明显,出现了二次结晶现象。N2气氛条件下烧结的陶瓷微波性能没有显著恶化,对系列CuO添加的BiNbO4陶瓷介电常数,品质因数和介电常数温度系数随烧结气氛不同的变化分别作了介绍。     

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.     

(Zn_(0.9)Mg_(0.1))TiO_3微波介质陶瓷低温烧结研究

采用传统固相法对使用Mg取代一部分Zn形成的六方钛铁矿型无限固溶体(Zn0.9Mg0.1)TiO3陶瓷进行了低温烧结研究。低熔点玻璃ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)的加入提高了烧结致密度,使烧结温度降低到900℃以下,制得了不含Zn2TiO4的单一六方(Zn0.9Mg0.1)TiO3相陶瓷,其微波介电性能优异。加入质量分数为0.5%的ZBS玻璃时,在900℃成瓷良好,介电常数εr=20.53,品质因数与频率的乘积Q×f=61 630GHz(f=7.4GHz)。     

微波介电陶瓷与微波磁介电陶瓷

微波陶瓷的应用越来越受到人们的重视。文章概括介绍了二元系微波介电陶瓷ＢａＯ－ＴｉＯ２和微波磁性陶瓷ＢａＯ—Ｆｅ２Ｏ３，以及三元系微波磁介电陶瓷ＢａＯ—Ｆｅ２Ｏ３—ＴｉＯ２的研究情况，并对预期进展作了展望。     

BSZN微波介质陶瓷介电常数的异常

研究了(Ba1-xSrx)(Zn1/3Nb2/3)O3(BSZN)微波介质陶瓷介电常数的非线性变化以及异常的原因。随着系统中Sr(1/3Nb2/3)O3的增多,介电常数的异常是由于氧八面体的畸变导致的相转变(对称性降低)及第二相的生成造成的。未发生相转变前,介电常数的增大可用电介质理论加以解释;发生相转变后,介电常数呈线性下降趋势,符合对数混合定律。     

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。