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)。     

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。     

成型工艺和烧结温度对CaTiO3-LaAlO3微波介质陶瓷结构与性能的影响

采用传统固相反应法制备了CaTiO_3-LaAlO_3(CTLA)陶瓷,借助XRD、SEM和电性能测试手段,系统研究了干压、注塑两种成型工艺和烧结温度对CTLA陶瓷结构与性能的影响。结果表明,成型工艺和烧结温度不会改变CTLA陶瓷材料的主晶相,与干压成型相比,注塑成型的试样密度均匀性更好,其烧结密度、收缩率和相对介电常数略高,Q·f值下降,综合性能一般。相同成型工艺下,致密性、晶粒尺寸和相对介电常数均随烧结温度的增加而增加。烧结温度为1380℃时,干压成型试样具有最佳的性能:径向收缩率为15.02%,ε_r=44.01,Q·f(5 GHz)=41648 GHz,τ_f=1.24×10~(-6)℃~(-1)。     

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/℃。     

激光制备高介CaTiO3-CaTiSiO5高频介质陶瓷

采用激光烧结技术成功制备致密、高介电常数的CaTiO3-CaTiSiO5高频介质陶瓷。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析样品的晶相组成和显微组织,利用精密阻抗分析仪测试陶瓷样品的介电性能。结果表明,激光烧结CaTiO3-CaTiSiO5介质陶瓷致密、介电常数（εr=376）高达固相烧结样品的5倍,这应归因于激光烧结C...     

NdAlO3-CaTiO3微波介质陶瓷材料的研究

为实现NdAlO3-CaTiO3体系陶瓷材料的优异微波介电性能,采用传统固相反应法制备了(1-x)NdAlO3-xCaTiO3粉末,研究了不同x值对NdAlO3-CaTiO3陶瓷结构和性能的影响.结果表明,当x取0.60,0.65,0.70,0.75,0.80时,所制陶瓷的结构均比较致密,无气孔,晶界清晰,主晶相为(1...     

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。     

CNT对BST陶瓷微波介电性能的影响

采用XRD及SEM研究(Ca0.61Nd0.26)TiO3对微波介质陶瓷Ba4Sm9.33Ti18O54的结构和微波介电性能的影响。获得了一些性能较好的微波介质陶瓷(1–x)Ba4Sm9.33Ti18O54-x(Ca0.61Nd0.26)TiO3,其微波介电性能如下:εr=75,Q·f为8985GHz,τf为–8.2×10–6℃–1(x?=0);εr为75,Q·f为9552GHz,τf为–14.4×10–6℃–1(x?=0.2)。     

掺杂Nd3+对CLST陶瓷微波介电性能的影响

用固相法制备了x(Ca0.61Nd0.26)TiO3(1-x)(Li1/2Sm1/2)TiO3(CNLST)(x=0.3～0.6)微波介质陶瓷,研究了掺杂Nd3+对CaTiO3-Li1/2Sm1/2TiO3(CLST)陶瓷介电性能的影响。结果发现,该体系在掺杂Nd3+后均形成钙钛矿结构,其介电常数εr和谐振频率温度系数τf均随x的增大而增加,品质因数与谐振频率的乘积Qf值随x的增大而降低;当x=0.48时,在1 150 ℃预合成,1 250 ℃烧结保温3 h得到材料的微波介电性能：εr=123,Qf=4 122 GHz（f=1.5 GHz）,τf=0.8 μ℃-1。     

Al3+非化学计量比对CNTA陶瓷材料性能的影响

为满足NdAlOa -CaTiO3体系陶瓷材料(CNTA)的微波介电性能,用传统固相反应法制备了0.32NdAl(1+x)O3-0.68CaTiO3陶瓷材料.针对当x=-0.003,-0.002,-0.001,0,0.001,0.002,0.003时,研究了Al3+的非化学计量比对0.32NdAlO3-0.68CaTiO3微波介质陶瓷材料结构和性能的影响规律.结果表明,陶瓷结构均较致密,无气孔,晶界清晰,各组分的X线衍射峰基本一致,主晶相均为0.32NdAlO3-0.68CaTiO3.与x=0的配方葙相比,Al3+的变化导致材料的密度和品质因数与频率的乘积(Q×f)变大,微波介电常数(εr)减小.随着x由0向±0.003变化时,陶瓷材料的密度在x为-0.001和0.001时达到极值,分别为4.841 g/cm3和4.884 g/cm3.当x=0时,微波εr=45.13向两边递减,Q×f值分别在x为-0.001和0.001时达到极值,分别为36 700和36 600.     

添加剂对CaTiO_3陶瓷性能的影响

研究了Nb2O5、La2O3、ZnO、NiO的加入对CaTiO3陶瓷的烧结和介电性能的影响,并对影响机理作了初步探讨。结果表明:选择合适种类和数量的添加剂能够降低CaTiO3烧结温度并能在1260～1300℃之间烧结,该材料的温度系数为–1000×10–6℃–1,在10kHz～20MHz的相对介电常数为175、介质损耗为10–4,是一种理想的高频热补偿电容器材料。     

微波基板用陶瓷材料Li_2Mg_(1-x)Zn_xTi_3O_8微波性能研究

通过传统固相反应法制得三元系尖晶石结构的Zn掺杂的Li_2Mg_(1-x)Zn_xTi_3O_8(LMT)陶瓷。讨论了Zn掺杂对Li_2MgTi_3O_8陶瓷试样的相结构、显微结构及微波介电性能的影响。当Zn掺杂量为0.06时,Li_2Mg_(0.94)Zn_(0.06)Ti_3O_8陶瓷试样在1 075℃烧结4h可获得良好的显微结构与微波性能,其中介电常数适中(ε_r≈26.58),品质因数较高((Q×f)≈44 800GHz),谐振频率温度系数趋近于0(τ_f≈1.9μ℃~(-1))。该研究得到的陶瓷材料具有良好的微波介电性能,可作为无机填充材料运用于微波复合介质基板材料的研制中。     

制备工艺对0.7CaTiO3-0.3NdAlO3材料的影响

用固相反应和熔盐法制备工艺合成了0.7CaTiO3-0.3NdAlO3(CTNA)粉体,研究了制备工艺对CT-NA陶瓷的合成过程和微波介电性能的影响。结果表明,相比于固相反应的长时间合成,熔盐法中,混合粉料在1 200℃2、h下即可合成CTNA单相,样品在1 375℃下可烧结致密,获得的样品具有与固相反应相当的微波介电性能,即介电常数rε=43;品质因数与频率的乘积Q×f=35 736 GHz;频率温度系数τf=1.32×10-6/℃。     

CaTiO3-(La,Nd)AlO3微波介质陶瓷的研究与应用

为了降低材料成本,研究了(1-x)CaTiO3-x(La1-yNdy)AlO3微波介质陶瓷的性能与组成之间的关系.采用固相法制备粉料,在1400℃下烧结,用XRD和SEM分析陶瓷的晶相组成和显微结构,采用闭腔法测量其微波介电性能.研究结果表明该陶瓷形成单一晶相固溶体,当x=0.35,y=0.286时,ε(r)=43,Q·f=30000GHz,τ?=5×10-6/℃.用该陶瓷制作了基站用环形介质谐振器,其性能如下:fo=2.122 0GHz,Q=12 436,fs/fo=1.220,与仿真结果非常吻合.     

B2O3对BMT微波陶瓷结构及介电性能的影响

研究了w(B2O3)=0.5%～3.0%(质量分数)对Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)微波介质陶瓷结构和微波特性的影响。实验结果表明,B2O3掺杂可促进烧结,当w(B2O3)=1%时,BMT陶瓷致密化烧结温度降至1 200℃左右,其表观密度ρ=7.306g/cm3,相对密度达到95.7%,同时,陶瓷体系获得了良好的介电常数εr=22.08,品质因数Q.f=88 000GHz(10GHz),频率温度系数τf=3.3×10-6/℃。     

中温烧结(Ca0.61,Nd0.26)(Ti0.98Sn0.02)O3微波介质陶瓷制备及介电性能

研究了添加不同CuO-H3BO3含量的(Ca0.61, Nd0.26)(Ti0.98Sn0.02)O3(CNT)陶瓷的烧结行为和介电性CuO-H3BO3 能促使陶瓷在1050 ℃致官烧结而不严重破坏其介电性能.添加5wt% CuO-H3BO3的CNT陶瓷在1050 ℃烧结后具有良好的微波介电性能: εr=92,Q×f =9 250 GHz,τf=+139×10-6/℃.     

CoO掺杂95MCT陶瓷的微波介电性能

采用固相反应法制备了CoO掺杂的0.95MgTiO_3-0.05CaTiO_3(95MCT)介质陶瓷.研究了CoO掺杂对95MCT介质陶瓷烧结特性、相结构和微波介电性能的影响.结果表明,CoO掺杂的95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO_3和CaTiO_3两相结构;CoO掺杂能有效降低95MCT陶瓷的烧结温度至1 250 ℃,同时提高陶瓷的品质因数.w(CoO)=2.6%的95MCT陶瓷在1 250 ℃烧结获得最佳性能,即介电常数ε_r =20.9,品质因数与频率的乘积Q×f= 48 908,介电常数温度系数α_c=1.06×10~(-5).     

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。     

燃烧法合成Pb1——xCaxZrO3及其微波介电性能

采用燃烧法合成了Pb1-xCaxZrO3(x=0.3~0.5,摩尔分数)纳米晶粉体,并采用X-射线粉末衍射仪(XRD)、比表面仪和网络分析仪对合成产物的相结构、粉体特性和微波介电性能进行表征。研究结果表明,最佳合成条件是前驱体溶液pH值等于1,甘氨酸与总的金属离子摩尔比(G/M)为1.75,初级粉料的煅烧温度为900℃。合成的粉体为棱形六面体钙钛矿结构,粉体晶粒尺寸在100 nm以下,但存在一定程度的硬团聚。粉体具有良好的烧结性能,在1 250℃下烧结2 h可得相对密度大于96%的致密陶瓷。随x值的增大,Pb1-xCaxZrO3陶瓷的介电常数(rε)从134逐步减少到74,品质因子(Q×f)从2 540 GHz逐步增加到5 120 GHz,谐振频率温度系数(τf)从80×10-6/℃逐步减少到-10×10-6/℃。