Nd3+取代对(PbCa)(FeNb)O3介质陶瓷微波特性及晶体结构的影响研究

研究了A位Nd^3 非电荷平衡取代量对[(Pb0．48Ca0.52)1-xNdx](Fe0．5Nb0．5)O3晶体结构及微波介电性能的影响．用XRD研究了Nd^3 的取代对体系晶胞参数及物相成分的影响．介电性能研究表明，体系介电常数随Nd^3 先增加后减小，并且当Nd^3 的含量超过一定值时，体系的品质因数得到改善．用键价理论分析了体系谐振频率温度系数随Nd^3 取代量的变化关系．当Nd^3 的含量为5mol％时体系微波介电性能达到最佳为；εr=87．9，Qf=5210GHz，Tf=7．8ppm／K．研究了[(Pb0．48Ca0．52)1-xNdx](Fe0．5Nb0.5)O3体系中晶体结构与介电性能之间的关系．     

CeO2添加对(PbCa)(FeNb)O3介质陶瓷微观结构及微波性能的影响

研究了CeO2添加量对(Pb0.48Ca0.52)(Fe0.5Nb0.5)O3微观结构及介电性能的影响.研究表明当Ce4+含量≤2.2%(摩尔分数,下同)时,样品为单一钙钛矿相,并且Ce4+进入A位造成样品晶胞的收缩,而Ce4+进入B位造成样品晶胞的膨胀.当Ce4+含量＞2.2%时,样品中会出现未知相.样品介电常数随Ce4+含量的增加先增大,后减小,介电常数的增大是由于晶胞体积的收缩以及相对密度的增大;减小则是由于Ce4+的半径(0.087 nm)大于(Fe3++Nb5+)的平均半径(0.064 nm)以及体系中未知相的出现.此外,由于Ce4+的取代造成氧空位消除、相对密度增大以及晶粒尺寸增大,从而当Ce4+的含量超过一定值时,样品的品质因数得到提高.样品谐振频率温度系数随Ce4+取代量的增加先迅速下降,然后又逐步增加.这是由于Ce4+的取代使得B位键价增加,谐振频率温度系数τf下降;但当样品中出现未知相时,τf又增加.当Ce4+的含量为2.2%时,τf达到最小值3.5×10-6/℃,且此时样品介电常数εr及品质因数谐振频率的积Qf值分别为93.7,6 770 GHz.研究了CeO2添加(Pb0.48Ca0.52)(Fe0.5Nb0.5)O3样品中晶体结构与介电性能之间的关系.     

Bi2O3及MnO2掺杂对[(Pb,Ca) La](Fe,Nb)O3介质陶瓷结构及微波性能的影响

研究了Bi2O3及MnO2掺杂量对[(Pb0.5Ca0.5)0.92La0.08](Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷结构及介电性能的影响.结果表明Bi2O3及MnO2均是良好的烧结助剂,可降低体系的烧结温度60～100 ℃,同时提高陶瓷的密度.XRD图谱证明当MnO2的质量分数≤2%时,陶瓷为钙钛矿相及焦绿石相,表明Mn4+进入主相晶格,而Bi2O3的掺杂会使体系中出现未知第三相.随MnO2的增加,陶瓷的介电常数先增加后减小,同时使品质因数及谐振频率温度系数的单调下降.Bi2O3的掺杂则会使陶瓷介电常数及谐振频率温度系数升高,而品质因数下降.Bi2O3及MnO2的联合掺杂比单一掺杂更有效地降低了陶瓷的烧结温度,达100～140 ℃,且在低温烧结条件下有比单一掺杂时更好的微波介电性能.其中当Bi2O3和MnO2的质量比k=1,2种添加物总质量分数w=1%,烧结条件为1 050 ℃,保温4 h,陶瓷的相对介电常数εr,品质因数(Q)与谐振频率(f)的乘积Qf以及谐振频率温度系数分别为91.1, 4 870 GHz和18.5×10-6/℃.