Li2O-B2O3-SiO2玻璃相对BaAl2Si2O8结构及微波介电性能的影响

采用固相工艺制备BaAl₂Si₂O₈-xwt%Li₂O-B₂O₃-SiO₂(x=0, 0.1, 0.3, 0.5, 1.0, 2.0)陶瓷。探究不同含量的Li₂O-B₂O₃-SiO₂(LBS)玻璃相对BaAl₂Si₂O₈(BAS)陶瓷的烧结温度、结构及微波介电性能的影响。结果表明: LBS玻璃相可明显降低BAS陶瓷的烧结温度, 并促进BAS陶瓷晶粒长大和晶体结构由六方相转变为单斜相。当x=0.1时, 六方相即可全部转变为单斜相, 在0.1≤x≤2.0范围内, BAS陶瓷晶体结构均为单斜相。添加0.3wt%的LBS玻璃相可促进BAS样品密度、介电常数和品质因数增大, 谐振频率温度系数绝对值减小。在x=0.3, 烧结温度为1275 ℃时, 可获得具有较好品质因数的单斜钡长石, 其介电性能: ε_r=6.74, Q×f=34570 GHz, τ_f= -15.97×10 ^-6/℃。     

Ba1-xMgxAl2Si2O8晶体结构与微波介电性能的研究

采用固相烧结法, 按化学计量比Ba_1-xMg_xAl₂Si₂O₈(x=0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.3, 0.5)制备样品, 考察不同MgO含量对BaO-Al₂O₃-SiO₂系介电材料晶体结构及微波介电性能的影响。结果表明, MgO可以降低烧结温度, 促进六方相转变为单斜相, 当添加量x≥0.15时, 相转变可以达到100%。当x≤0.15时, 适量的MgO可以有效地促进单斜钡长石晶粒的长大。在0.05≤x≤0.1范围内, 随着MgO含量的增加, 单斜钡长石衍射峰增强, 晶粒尺寸增大, 密度、介电常数与τ_f均随MgO含量的增加而增大。在x=0.1, 烧结温度为1400℃时, 可获得综合性能相对较好的单斜钡长石, 其介电性能ε_r=6.44, Q×f=16461 GHz, τ_f= -30.6×10^-6 K^-1。     

Ba0.6 Sr0.4 TiO3-ZnNb2O6复相微波介质陶瓷的结构与介电性能研究

以Ba0.6Sr0.4TiO3为基体材料,采用传统陶瓷制备工艺,制备了Ba0.6 Sr0.4 TiO3-ZnNb2O6(简称BSTZ)复相微波介质陶瓷.结果表明,BSTZ复相陶瓷可在1200℃烧结成瓷,烧结温度明显低于Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的烧结温度,并反应生成新相BaNb3.6O10.在室温低频下,随ZnNb2O6含量的增加,BSTZ复相陶瓷的介电常数下降;在1.6kV/mm的直流偏压下,各BSTZ复相陶瓷的可调性随ZnNb2O6添加量增加而减小.     

掺杂Y2O3对钛酸锶钡铁电陶瓷材料显微结构和介电性能的影响

钛酸锶钡(BSTO)铁电陶瓷材料的介电常数随外加直流电场的变化呈现非线性特性.纯BSTO材料由于较高的介电常数和较大的介电损耗不能满足移相器介质材料的要求.通过在BSTO中添加Y2O3来改善BSTO铁电陶瓷材料的介电性能.研究结果是:(1)在BSTO体系中微量掺杂Y2O3,Y3 以取代Ba2 的方式存在于钙钛矿的晶格中,形成均匀的固溶体Ba0.5-xYxSr0.5TiO3;(2)随Y3 添加量的增加,居里峰逐渐变宽,峰高逐渐降低,相变弥散效应增强;(3)Y3 的掺杂能促进BSTO陶瓷的致密化烧结,并显著降低BSTO陶瓷的介电常数.     

MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统微晶玻璃的析晶过程与微波介电性能

利用DTA、XRD、SEM及TEM等实验手段,研究了MgO-Al₂O3-SiO₂-TiO₂-CeO₂系统玻璃的一个典型组成的析晶过程,并讨论了其在相变过程中微波介电性能的变化规律。研究结果表明,作为核化的先导,原始玻璃在晶化之前已经分相;在热处理过程中,金红石晶核首先在约800℃时析出;硅钛铈矿和α-堇青石则先后在约900和1100℃出现,随着热处理温度和晶化程度的提高,材料的微波介电常数不断提高,而介电损耗则不断下降,但热处理温度超过1100℃时,由于α-堇青石相的大量析出,材料的介电常数开始降低,同时由于晶粒的粗化,介电损耗略有升高。由玻璃受控析晶得到的微晶玻璃由针状金红石、颗粒状硅钛铈矿和板条状α-堇青石三种主要晶相构成,在微波频率下(10G),介电常数可在8～11范围内调控,介电损耗可<6×10^-4,是一种有实用价值的新型微波介质材料。     

Al掺杂对SiC粉体微波介电性能的影响

采用高温固相反应法,以Al粉和SiC粉为原料合成Al掺杂SiC粉体。通过X射线衍射分析和拉曼光谱对合成粉体进行了表征。结果表明,当反应温度高于1900℃时,合成产物中未出现Al的杂质相。在2000℃时,相对较多的Al原子进入到SiC晶格形成Al-SiC固溶体。在8.2～12.4GHz频率范围,采用波导法对未掺杂和掺杂SiC粉体的介电常数进行了测试。结果表明,Al原子掺杂形成Al-SiC固溶体,可以有效地提高SiC粉体的微波介电性能。     

（BaPb）O—Nd2O3—TiO2的微波介电性能

(BaPb)O-yNd2O3-zTiO2(y=0.8,0.9,1.0;z=3.0,3.5,3.7,3.9,4.5,5.0)陶瓷的介电常数随y增大而减小,随Z增大而增大改变NdZO3或TiO2的量都可以调整此系统的频率温度系数τf,获得τf≈0的瓷体     

Sr,Zr对BaTi4O9陶瓷微波介电性能的影响

本文以材料的微波介电性能ε＇ｒ、ｔａｎδ和τε的测量数据为主，配合Ｘ射线衍射分析，对ＢａＴｉ４Ｏ９陶瓷进行掺杂Ｓｒ、Ｚｒ的研究，发现只有形成掺杂相时，介电常数的温度系数τε数据才会产生明显变化，介电性能中的τε更能表征掺杂相形成。得到不掺Ｚｒ掺Ｓｒ量从６ｍｏｌ％开始和掺Ｓｒ２．５ｍｏｌ％掺Ｚｒ量从６ｍｏｌ％开始出现明显的掺杂相；在Ｓｒ置换Ｂａ和Ｚｒ置换Ｔｉ的ＢａＴｉ４Ｏ９固溶体中，ＳｒＯ－ＺｒＯ２成分是介质损耗ｔａｎδ升高的主要源泉。     

添加La2O3对Mg2TiO4陶瓷的显微结构与微波介电性能的影响

采用传统烧结工艺,制备了具有不同La₂O₃含量的镁钛镧陶瓷,并研究了La₂O₃组份对材料晶相构成、晶粒、晶界的演变、介电常数和品质因数的影响.结果表明,不含La₂O₃的钛酸镁陶瓷主晶相为Mg₂TiO₄,其平均晶粒尺寸>60μm;引入La₂O₃后,出现新晶相La_0.66Ti_O2.99,材料的晶粒尺寸明显下降;随La₂O₃含量的增加,材料的介电常数线性增加,材料的品质因数Q在10GHz出现最大值(16558).     

PbO-Na_2O-Nb_2O_5-SiO_2系复合玻璃陶瓷的结晶行为和介电性能

通过熔融-快冷-可控结晶技术,制备了不同Pb含量的PbO-Na2O-Nb2O5-SiO2系的玻璃陶瓷,并对其结晶行为和介电性能进行了研究。XRD分析结果表明,在750℃下热处理的样品,随Pb含量增加,相结构由立方钙钛矿演变至焦绿石相;而850℃下热处理样品,随Pb含量增加,相结构由方钙钛矿演变为钨青铜/钙钛矿两相共存;介电性能测试结果表明,750℃热处理样品介电常数随Pb含量增加而降低;850℃热处理样品趋势相反,且高Pb含量样品的介电常数温度依赖性显著。采用EDS对玻璃相内和陶瓷颗粒内部元素分布进行了分析,并采用三元系相图对结晶反应过程进行了解释,表明,不同组分和热处理条件下,析晶反应路径的不同是造成相变演化和介电性能显著不同的主要原因。     

MgO/Eu2O3共掺杂对Al2O3陶瓷微波介电性能的影响

利用湿化学法制备了MgO/Eu₂O₃共掺Al₂O₃陶瓷, 研究了不同的MgO/Eu₂O₃掺杂量对Al₂O₃陶瓷物相组成、显微结构和微波介电性能的影响。结果表明: 适量的MgO/Eu₂O₃共掺有助于Al₂O₃的致密化和晶粒生长。在介电性能方面, MgO/Eu₂O₃共掺对Al₂O₃陶瓷的介电常数没有明显的影响, 但对介电损耗的影响显著。随着Eu₂O₃含量的增加, Al₂O₃陶瓷的Q×f值会呈现先增加后下降的变化趋势。0.05wt% MgO/0.10wt% Eu₂O₃共掺的样品在1590℃下保温4 h获得的微波介电性能最佳, ε_r~9.82, Q×f ~225, 225 GHz。Q×f值的这种变化可能与样品微观结构的变化相关。先是随着MgO/Eu₂O₃共掺量的增加, 晶粒尺寸不断增加, 晶界不断减少, 这有利于Q×f值的提高; 接着, 当MgO/Eu₂O₃共掺量进一步增加时, 晶粒尺寸不断下降, 晶界增多, 这会导致样品Q×f值的降低。另外, 应力和第二相也可能对Q×f值的变化产生影响。     

低介电常数微波介质陶瓷研究进展

随着微波通信技术向毫米波段延伸,低介电常数微波介质陶瓷的开发成为介质材料的研究热点。概述了Al2O3系、硅酸盐系、AAl2O4系(A=Zn、Mg)、钨酸盐系、磷酸盐系及石榴石结构化合物体系等低介电常数微波陶瓷材料体系的研究进展,并指出了低介电常数微波介质陶瓷目前存在的问题及发展趋势。     

(1-y)Ca1-xLa2x/3 TiO3-yCa(Mg1/3 Nb2/3)O3系陶瓷的缺位结构与微波介电性能研究

采用固相合成法制备了(1-y)Ca1-xLa2x/3 TiO3-yCa(Mg1/3Nb2/3)O3系列固溶体陶瓷材料,研究了该体系微波介电性能与微观结构的关系.研究结果表明:当体系组成为0.5Cao6Lao267 TiO3-0.5Ca(Mg1/3Nb2/3)O3时,在1400℃下烧结保温4小时所得到材料的微波介电性能最佳:εr=55,Q×f值=45000GHz(7.6GHz下),τf=0.04×10-6/℃.同时还探讨了三价阳离子La3 固溶时产生的A点缺陷Vca2 对固溶体结构及微波介电性能的影响.     

低温烧结ZnNb2O6/TiO2复合陶瓷的制备及介电性能研究

本文研究了ZnO∶Nb2O5∶TiO2=1∶1∶x系统中x量的变化对材料烧结特性、相组成及介电性能的影响.随x的增加,致密化温度逐步升高,晶相组成逐步从ZnTiNb2O8相转变为(Zn0.15Nb0.3Ti0.55)O2相,介电常数增大,Q.f值先增后减,τf向正温度系数方向移动.当x=1.92,在930℃保温4h,可获得晶粒大小均匀、结构致密的烧结体,并有较佳的介电性能:εr=37.71,Q.f=10370GHz(fo=2.5GHz),τf=-2ppm/℃;x>1.92或<1.92,会出现气孔、晶粒异常长大等现象,从而导致材料损耗的增大.     

SnO2掺杂对BMN陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相烧结法制备Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3+x(x=0~8)%SnO_2(BMSN,x为质量分数)微波介质陶瓷,并研究SnO_2掺杂对Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3(BMN)微波介质陶瓷结构及介电性能的影响。XRD分析表明,陶瓷体系中存在两种相,主晶相Ba(Mg_(1/3)-Nb_(2/3))O_3和附加相Ba_5Nb_4O_(15)。随着x的增大,BMSN陶瓷体系的相结构逐渐由钙钛矿六方结构转变为立方结构,同时有序相逐渐由1∶2有序结构转变为1∶1有序结构。研究表明:添加适量的SnO_2可以促进液相烧结,当SnO_2掺杂质量分数为6%时,BMN陶瓷致密化烧结温度由纯相时的1 550℃以上降低至1 200℃,表观密度ρ=6.39g/cm3,相对理论密度为99.1%,此时BMSN陶瓷体系拥有优良的微波介电性能——高相对介电常数(ε_r=33.6),接近于零的谐振频率温度系数(τ_f=0.15×10~(-6)℃~(-1)),高品质因数与谐振频率的乘积(Q·f=112 300GHz(8GHz))。     

(Mg1-xSrx)2Al4Si5O18陶瓷的显微结构与微波介电性能研究

采用固相烧结反应法制备(Mg1-xSrx)2Al4Si5O18陶瓷.Sr掺杂促进低温相β-Mg2Al4Si5O18向高温相α-Mg2Al4Si5O18转变,并拓宽了(Mg1-xSrx)2Al4Si5O18陶瓷的致密化烧结温度范围.X射线衍射结果表明在0≤x<0.2范围内,(Mg1-xSrx)2Al4Si5O18陶瓷以(Mg,Sr)2Al4Si5O18堇青石固溶体形式存在;在0.6相似文献   

BaO-Ln2O3-TiO2体系微波介质陶瓷的成分与结构的关系

BaO-Ln2O3-TiO2体系高介电常数微波介质陶瓷属于类钙钛矿鸽青铜结构,其固溶体分子式为Ba6-3x-Lns 2xTi18O54.分析了结构中占据A1、A2位的离子种类及占有率随x值的变化规律.当x=2/3时,Ba2 离子和Ln3 离子分别占据A2位和A1位,离子占位处于有序状态,因而陶瓷的损耗最小.