H3BO3对Li2Zn3Ti4O12微波介质陶瓷低温烧结与微波介电性能的影响

采用传统固相反应法制备了添加H3BO3助烧剂的Li2Zn3Ti4O12 (LZT)陶瓷,分别通过XRD、SEM、排水法及网络分析仪等方法研究了不同H3BO3添加量对所得陶瓷的物相、微观形貌、烧结特性与微波介电性能的影响.结果表明在LZT陶瓷中添加3wt% H3BO3可有效降低烧结温度,在900 ℃/2 h烧结条件下可以获得高致密性及优异的微波介电性:ρ=4.15 g/cm3,εr=17.916,Q×f=61200 GHz,Tf=-52.87×10-6/℃.     

ZnO-B2O3玻璃对Li2Zn3Ti4O12-CaTiO3复合陶瓷低温烧结及性能的影响

采用传统固相反应法制备0.94Li₂Zn₃Ti₄O₁₂-0.06CaTiO₃(LZT-CT)复合陶瓷,采用高温熔融法制备ZnO-B₂O₃(ZB)玻璃;以ZB玻璃为烧结助剂,研究了添加不同质量分数(x=0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%)的ZB玻璃对LZT-CT复合陶瓷的烧结特性、物相组成、微观结构以及微波介电性能的影响。结果表明:ZB玻璃能有效地将LZT-CT复合陶瓷的烧结温度从1 175 ℃降低到875 ℃,并促进了LZT-CT复合陶瓷的致密化。当ZB玻璃掺量x≤2.5%时,LZT-CT复合陶瓷中除了LZT、CT相,没有出现其他新相。随着ZB玻璃添加量增加,复合陶瓷的体积密度、介电常数(ε_r)、品质因数(Q×f)均先增加后减小,谐振频率温度系数(τ_f)变化不大,在(-2.25~4.51)×10^-6/℃波动。当ZB玻璃掺量为2.0%时,LZT-CT复合陶瓷在875 ℃烧结2 h,获得最大体积密度(4.22 g/cm³)以及优异的微波介电性能,ε_r=23.9,Q×f=58 595 GHz,τ_f=-0.14×10^-6/℃。     

CaCu3Ti4O12多孔陶瓷的介电性能

采用固相烧结法在较低温度(＜1000℃)制备了CaCu3 Ti4 O12 (CCTO)多孔陶瓷.研究了淀粉对CCTO陶瓷的气孔率、显微结构、介电性能的影响.随淀粉含量的增加,CCTO陶瓷的气孔率从32.4％大幅度上升到淀粉含量为5％和10％时的41.3％和48.6％;阻抗明显增大,介电常数和介电损耗明显降低.通过这些结构和性能的变化,分析讨论了CCTO的巨介电机理.     

Y2O3改性Al2O3陶瓷微波介电损耗研究

本文以Al2O为模型材料研究了影响材料介电损耗的因素,发现Y2O3掺杂有利于陶瓷的致密化,并能对Al2O陶瓷的微结构与晶粒尺寸起到调控作用。由于离子半径的差别,Y^3＋离子难以进入刚玉结构的间隙或发生取代置换Al^3＋抖离子形成固溶体,而是与Al2O反应生成Al5Y3O12在Y2O3掺杂改性过程中,非本征因素成为影响Y2O3陶瓷微波介电性能的主要因素,使得Al2O陶瓷微波介电损耗从8．4×10^-5增加到2．2×10^-4。     

Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-Mg4Nb2O9复相陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相法制备了(1?x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3?xMg4Nb2O9 [(1?x)BMN?xM4N2,x = 0.003 ~ 0.125] 微波介质陶瓷,研究了相结构、烧结性能与介电性能随 x 的变化规律。结果表明： BMN 与 M4N2 可以两相共存,且二者间存在有限固溶,BMN 的烧结温度及高温稳定性有所降 低。随着 x 的增大,介电常数 εr和谐振频率温度系数 τf逐渐减小,Q × f 值的变化易受到 BMN 有序参数 S 的影响,高度 1:2 有序的 x = 0.026 陶瓷获得了最大 Q × f 值 125000 GHz。综合来看, 在 1320°C 下保温 4 h 烧结的 x = 0.125 样品表现出最佳的微波介电性能：εr = 26.6,Q × f = 111000 GHz,τf = 5 ppm/ºC。     

Zn1-xCax(Ti0.6Zr0.4)Nb2O8陶瓷的微波介电性能

采用传统固相反应法制备Zn_(1–x)Ca_xTi_(0.6)Zr_(0.4)Nb_2O_8(x=0.05,0.10,0.20,0.30)微波介质陶瓷,研究了不同Ca~(2+)取代量对Zn_(1–x)Ca_xTi_(0.6)Zr_(0.4)Nb_2O_8陶瓷的物相组成、显微结构及微波介电性能的影响,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和网络分析仪等对其晶体结构、微观形貌及微波介电性能进行表征。结果表明:Ca~(2+)取代Zn~(2+)会导致Ca Nb_2O_6第二相的形成,且随Ca~(2+)含量的增加,ZnTiNb_2O_8相含量减少;Ca Nb_2O_6相的含量增加,导致Zn_(1–x)Ca_xTi_(0.6)Zr_(0.4)Nb_2O_8陶瓷的介电常数和品质因数减小,谐振频率温度系数向正方向移动。当x=0.3时,Zn_(1-x)Ca_xTi_(0.6)Zr_(0.4)Nb_2O_8陶瓷在1 140℃烧结并获得最佳微波介电性能:ε_r=30.42,Q×f=47 280 GHz,τ——f=–25.37×10~(–6)/℃。     

固态反应法制备CaCu3-xMgxTi4O12陶瓷的介电性能研究

利用固态反应法制备了CaCu3-xMgxTi4O12(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)陶瓷,并分析探讨了MgO添加量对其介电性能的影响.研究结果表明,添加MgO后陶瓷晶粒有变小的现象,且MgO的添加摩尔比为0.6时其介电常数最佳,但介电常数随频率增加下降也较快;MgO添的加摩尔比为0.2和0.4时虽然介电常数增加较少,但随频率变化幅度却较小.在频率＜1 000 Hz时添加MgO会使陶瓷使的介电损耗大幅上升,这表明添加MgO有降低电阻的效果.     

(Mg1-xCox)TiO3基微波陶瓷介电性能研究

以MgO,Co2O3和TiO2为原料,用固相反应法制备了(Mg1-xCox)TiO3(MCT)系陶瓷.研究了CoTiO3含量对其微观结构和微波介电性能的影响.结果表明:添加适量的CoTiO3,可以适当降低烧结温度,调整烧结温度范围.当掺入量为10 mol%,烧结温度为1350 ℃时,MCT陶瓷具有优良微波介电性能:εr=18.99;Q×f=154000 GHz,τf=-45 ppm/℃.     

O.4CaTiO3-O.6(Li1/2Nd1/2)TiO3陶瓷的低温烧结及其介电性能

研究了烧结助剂2ZnO-B2O3玻璃（ZB）对0.4CaTiO3-0.6（Li1/2Nd1/2）TiO（3CLNT）微波介质陶瓷的烧结特性、相组成、微观形貌及介电性能的影响。结果表明：添加少量的ZB玻璃能使CLNT陶瓷的烧结温度从1300℃降低至950℃。随着ZB玻璃添加量的增加,介电常数先增大后减小,频率温度系数先趋于零后向负值偏移,介电损耗先下降后趋于稳定。添加3wt%ZB玻璃的CLNT陶瓷在950℃烧结2h,获得了最佳的介电性能：εr=91.13,tanδ=0.0133,τf=10.5ppm/℃,满足高介多层片式微波元器件的设计要求。     

Ca0.7Ti0.7La0.3Al0.3O3微波介质陶瓷微观组织结构与介电性能

采用固相反应法制备斜方晶系钙钛矿结构Ca07Ti07La0.3Al0.3O3微波介质陶瓷,研究了Al3+、Ca2、Ba2+和La3+离子掺杂对CTLA陶瓷微观组织结构和介电性能的影响.研究结果表明不同掺杂离子对于CTLA陶瓷的微观结构和介电性能有很大的影响,不同离子掺杂CTLA陶瓷的晶粒尺寸、气孔率、晶界析出相有很大的不同.Al3+、Ca2+、Ba2+和La3+离子掺杂可以有效降低CTLA陶瓷的谐振频率温度系数,但Ca2+、Ba2+离子掺杂同时也降低了CTLA陶瓷的致密度和Q×f值,Al3+、La3+离子掺杂不仅有效提高了CTLA陶瓷的致密度和Q×f值,并且有效降低了谐振频率温度系数.适量掺杂La3离子可以有效促进CTLA陶瓷的致密化,提高了CTLA陶瓷的微波介电性能.掺杂0.15mol％ La3+的CTLA陶瓷在4.7 GHz下测试介电性能为:εr=48.39,Q×f=32560 GHz,τf=23.68 ppm/C.     

低温烧结微波介质陶瓷（1－x）Ba3（VO4）2-xLi2 MoO4的微波性能研究

采用固相反应制备了（1－x）Ba3（VO4）2-xLi2MoO4微波介质陶瓷,研究了掺入不同质量比的Li2MoO4对Ba3（VO4）2的微观结构和微波介质性能影响,X线衍射（XRD）测试结果表明,Ba3（VO4）2和Li2MoO4二者兼容性良好,无第二相产生。添加具有低熔点及相反（负）频率温度系数的Li2 MoO4能有效降低Ba3（ VO4）2的烧结温度,并随着添加剂Li2 MoO4的增加,此复合陶瓷的相对体密度、介电常数εr 和品质因数Q ×f呈现出先增加随后又降低的趋势,而谐振频率里面温度系数τf逐渐降低。当烧结温度为660℃且添加量30wt％Li2 MoO4的复合微波介质陶瓷获得了最佳的微波介电性能：εr ＝11．99, Q ×f＝39700 GHz,τf ＝－24 ppm／℃。     

CaCu3-xMnxTi4O12陶瓷的介电性能研究

本文利用固态反应法制备了CaCu3-xMnxTi4O12(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)陶瓷,并分析探讨了MnO添加量对其介电性能的影响。研究结果表明,MnO的添加有助于CaCu3Ti4O12相生成,且在高MnO添加的情况下所得陶瓷晶粒尺寸较小。MnO的添加对CaCu3Ti4O12的介电性能有非常不好的影响,少量的添加就会导致其介电常数由10000多降至只有数百。在1000Hz前MnO的添加会使陶瓷的介电损耗大幅上升,这表明MnO添加有降低电阻的效果。     

固态反应法制备CaCu3-xMgxTi4O12陶瓷的介电性能研究

利用固态反应法制备了CaCu3-xMgxTi4O12（x=0,0．2,0．4,0．6,0．8,1．0）陶瓷,并分析探讨了MgO添加量对其介电性能的影响。研究结果表明,添加MgO后陶瓷晶粒有变小的现象,且MgO的添加摩尔比为0．6时其介电常数最佳,但介电常数随频率增加下降也较快;MgO添的加摩尔比为0．2和0．4时虽然介电常数增加较少,但随频率变化幅度却较小。在频率〈1000Hz时添加MgO会使陶瓷使的介电损耗大幅上升,这表明添加MgO有降低电阻的效果。     

低温烧结Mg4Nb2O9微波介质陶瓷

研究了V2O5对Mg4Nb2O9陶瓷的烧结温度、相结构和微波介电性能的影响.结果表明,添加1％～8％的V2O5,能使该陶瓷的烧结温度降低到1000～1050℃而对其微波介电性能的影响很小,材料的主晶相为有序型刚玉结构的Mg4 Nb2O9,存在Mg4Nb2O6和Mg5Nb4O15杂相而没有检测到V2O5的存在.陶瓷的密度对微波介电性能起着决定性作用,介电常数e1与密度成线性关系(在99.99％的置信限内,其相关系数为0.98252),Q·f值与密度的关系较复杂.添加1％的v2O5,将Mg4Nb2O9陶瓷的烧结温度降低到了1050℃,得到了εr=12.72,Q·f=151040GHz的优异性能.     

CuO-B2O3掺杂对Ba4Sm9.33Ti18O54陶瓷烧结性能及微波介电性能的影响

研究了CuO-B2O3助剂对Ba4Sm9.33Ti18O54陶瓷的烧结性能和介电性能的影响,结果表明:通过共添加CuO-B2O3助剂(CB),陶瓷的烧结温度可以从1350℃降低到1050℃左右,当CB添加量达到10％时,产生第二相Ba2Cu(BO3)2,研究了CB的添加,对介电性能的影响,当CB的添加量为1wt％时,有以下微波介电性能ε=62.7,Q·f=4 270 GHz,τf=-11.1 ppm/℃.     

Co取代对Nd(Zn0.5Ti0.5)O3微波介质陶瓷结构与性能的影响

采用传统固相法制备Nd[(Zn1?xCox)0.5Ti0.5]O3 (0≤x≤0.9)微波介质陶瓷,研究Co2+在B位取代Zn2+对Nd(Zn0.5Ti0.5)O3微波介质陶瓷的结构和微波介电性能的影响. 结果表明,在研究的组分范围内,Nd[(Zn1?xCox)0.5Ti0.5]O3陶瓷均能形成单斜钙钛矿型固溶体,随Co取代量增加,陶瓷的相对介电常数?r逐渐减小,谐振频率温度系数?f逐渐向负值移动,品质因数Q×f先增大后下降,在x=0.3 mol时达到最大值215130 GHz, Q×f大幅增加是有序度作用所致. 在1410℃下烧结4 h, Nd[(Zn0.7Co0.3)0.5Ti0.5]O3陶瓷具有优异的微波介电性能,?r=31.2, Q×f=215130 GHz, ?f=?35.7×10?6℃?1.