Zn-Nb-O微波介质陶瓷的结构与性能研究

采用传统固相反应法制备(1-x)(0.7ZnNb2O6-0.3Zn3Nb2O8) xZnAl2O4 (摩尔分数x=0~10%,ZZZ)微波介质陶瓷,研究了其物相组成、晶体结构及微波介电性能。结果表明,ZZZ材料能在1 150 ℃烧结成瓷,形成了ZnNb2O6、Zn3Nb2O8和ZnAl2O4共存的复相结构,无其他新相生成。在微波频率下,ZZZ陶瓷的介电常数为21~24,品质因数与频率之积(Q×f)为30 000~85 000 GHz。随ZnAl2O4含量的增加,ZZZ陶瓷的微波介电常数、Q×f值及谐振频率温度系数均减小,温度稳定性提高。     

TiO2添加对Bi2O3-ZnO-Nb2O5系介质材料结构和性能的影响

研究了添加不同含量的TiO2到β-Bi2O3-ZnO-Nb2O5（β-BZN）中，同时减少相应的Bi2O3的含量对BZN介质材料结构和性能的影响。研究表明，TiO2添加到β-BZN中，材料的结构和性能都有很大的变化，主要表现在随着TiO2添加量的增加，材料的相结构发生了变化，由低对称的单斜焦绿石结构β相转变为高对称的立方焦绿石结构α相，因而材料在微波频段下的介电性能发生了较大的变化，介电常数比纯β-BZN有了显著提高，且随着TiO2含量的增加，介电常数先增加后减少，温度系数则由正温度系数转变为负温度系数。     

掺杂MgO和La2O3对Al2O3陶瓷性能的影响

以高纯硫酸铝氨分解的无定形Al2O3为原料,MgO、La2O3为烧结助剂,在N2气氛下热压烧结制备Al2O3陶瓷。研究了MgO和La2O3掺杂量对所制Al2O3陶瓷的相组成、显微结构、烧结性能、力学性能、热导率和介电性能的影响。结果表明：随着MgO或La2O3掺杂量的增加,Al2O3晶粒尺寸均逐渐减小而抗弯强度逐渐升高...     

Co_2O_3掺杂对0.965MgTiO_3-0.035SrTiO_3微波介质陶瓷性能的影响

采用传统电子陶瓷制备方法研究了Co2O3(1.5%～5.0%,质量分数)掺杂的0.965MgTiO3-0.035SrTiO3(MST0.035)微波介质陶瓷,分析了Co2O3含量对MST0.035陶瓷的烧结性能、晶相结构、显微形貌以及微波介电性能的影响。结果表明:Co2O3的掺杂促进了MST0.035陶瓷的烧结。随着Co2O3掺杂量的增加,陶瓷介电常数略有下降,谐振频率温度系数以及品质因数增加,同时中间相MgTi2O5逐渐减少直至完全消失。当Co2O3掺杂量为质量分数3.0%时,MST0.035陶瓷的烧结温度由1 380℃降低到1 290℃,其烧结所得的样品具有优良的微波介电性能:谐振频率温度系数τf=–2.53×10–6/℃,高的品质因数Q·f=19 006 GHz和介电常数εr=20.5。     

Nd_2O_3和Sm_2O_3掺杂钛酸锌介电陶瓷的结构与性能

为了改善ZnTiO3介电陶瓷的性能,研究了Nd2O3和Sm2O3掺杂对ZnTiO3陶瓷结构与介电性能的影响,借助TEM型同轴谐振器测量陶瓷的微波介电性能。研究表明,掺杂Sm2O3形成新相Sm2Ti2O7,少量Sm2O3掺杂能有效抑制ZnTiO3分解;掺杂Nd2O3形成新相Nd2Ti2O7和Nd4Ti9O24;Nd2O3和Sm2O3掺杂均能提高谐振器的无载Q值,且Nd2O3的掺杂效果优于Sm2O3:Nd2O3掺杂能使陶瓷的τf从正值向负值变化,通过调整Nd2O3掺杂量(质量分数5%～10%),可获得τf近零、无载Q值大于260的陶瓷组成,可用于制备分米波段的滤波器。     

烧结助剂LBZ对CaO-La_2O_3-TiO_2微波介质陶瓷掺杂改性研究

采用La2O3-B2O3-ZnO(LBZ)玻璃掺杂钙钛矿系CaO-La2O3-TiO2(CLT)微波介电陶瓷。运用XRD、SEM和微波介电性能测试等手段,研究了LBZ掺杂对样品烧结性能及微波介电性能的影响。结果表明,在CLT陶瓷中添加LBZ,有效促进CLT陶瓷烧结,使得CLT的烧结温度由1 350℃降低到950℃以下,同时保持较好的介电性能。当LBZ的质量分数为3%时,样品在950℃保温4h后烧结致密,并获得最佳微波性能,即介电常数εr=103.12,品质因数与频率的乘积Q×f=8 826GHz(f=3.03GHz),频率温度系数τf=87.52×10-6/℃。     

BaCu(B2O5)的添加对Li2MgTi3O8微波介质陶瓷性能的影响

采用传统固相反应法制备Li2MgTi3O8微波介质陶瓷,研究了BaCu(B2O5)(简称BCB)的添加对Li2MgTi3O8微波介质陶瓷的烧结性能及介电特性的影响.结果表明:BCB作为低熔点氧化物烧结助剂,可有效降低所制陶瓷烧结温度,而且可以调节τf近零.当添加质量分数3％的BCB,900℃烧结所制陶瓷的综合微波介电性...     

CaTiO3对Mg2B2O5微波介质陶瓷掺杂改性的研究

采用传统固相反应法制备CaTiO_3掺杂Mg2B2O5微波介电陶瓷。使用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和微波介电性能测试等手段,研究了CaTiO_3掺杂对样品微观结构和微波介电性能的影响。结果表明,Mg_2B_2O_5相和CaTiO_3相二者能够共存,随着CaTiO_3掺杂量的增加介电常数和谐振频率温度系数会增大,而品质因数会有所下降。当CaTiO_3的质量分数为5%时,样品在1 085℃烧结4h后获得了最佳微波介电性能,即介电常数εr=7.03,品质因数Q×f=42 221GHz,谐振频率温度系数τf=-2.8×10~(-6)℃-1。     

ZnO-B_2O_3玻璃对Mg_2TiO_4微波介质陶瓷结构和性能的影响

利用传统固相烧结法制备了ZnO-B2O3玻璃掺杂的Mg2TiO4微波介质陶瓷,研究了ZnO-B2O3玻璃掺杂对所制陶瓷相成分、微观形貌和微波介电性能的影响。结果表明:ZnO-B2O3玻璃掺杂能使Mg2TiO4陶瓷的致密化温度降低200℃左右。当Mg2TiO4中掺杂质量分数2%的ZnO-B2O3玻璃时,经1 300℃烧结所得陶瓷微波性能较好:εr=13.62、Q.f=101 275 GHz、τf=–51×10–6/℃。     

SnO2掺杂ZnO-Nb2O5-TiO2微波介质陶瓷

研究了 SnO_2对 ZnO-Nb_2O-5-TiO_2陶瓷相结构和微波介电性能的影响。随 Sn 添加量的增加,晶相组成逐步从(Zn_(0.15)Nb_(0.30)Ti_(0.55))O2相转变为 ZnTiNb_2O_8相,相对介电常数 ?r减少,?f向负频率温度系数方向移动, 当 Sn 含量增加到0.20,?f可降至 9.8×10–6℃–1。当 SnO2的摩尔比 y 为 0~<0.08 时,形成完全固溶体,提高 Q·f 值;当 y>0.08,部分Sn 形成第 2 相,降低其 Q·f 值。当 y 为 0.08,在 1 150℃烧结,具有很好的微波介电性能,其 ?r为 50.3,Q·f 为 14 892GHz,?f为 25.12×10-6℃–1。     

Dy2O3对钛酸锶钡基陶瓷结构及介电性能的影响

采用传统固相法制备Dy2O3掺杂(Ba0.7Sr0.3)TiO3系电容器介质陶瓷,通过扫描电镜、X线衍射仪及LCR测试系统,研究不同含量的Dy2O3对体系微观结构及介电性能的影响.结果表明,随着Dy2O3添加量的增大,(Ba0.7Sr0.3)TiO3陶瓷平均粒径减小且Dy2O3掺杂(Ba0.7Sr0.3)TiO3陶瓷均为钙钛矿结构单相固溶体.Dy2O3通过占据钙钛矿晶格A、B位引起(Ba0.7Sr0.3)TiO3陶瓷晶格畸变,体系自发极化能力降低,进而显著降低了体系室温相对介电常数及介电损耗.随着Dy2O3添加量的增大,(Ba0.7Sr0.3)TiO3陶瓷居里温度向负温方向移动,且体系的相对介电常数及介电损耗随温度变化显著.     

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/℃。     

Sb2O3对钛酸锶钡基陶瓷介电性能及结构的影响

采用传统固相法制备Sb2O3掺杂(Ba0 612Sr0.38Y0.008)TiO3系电容器介质陶瓷,研究了不同质量分数的Sb2O3在各烧结温度下对体系介电性能及微观结构的影响.当Sb2O3的掺杂量为0.4%时,试样在1 320℃下保温2 h,体系的室温相对介电常数可达3 000,介电损耗仅为2×103,居里温度向负温方向移动至-24℃.研究表明:两性氧化物Sb2O3通过占据钙钛矿晶格A位,显著降低了体系相对介电常数及介质损耗,起到了良好的移峰及展宽效应;与此同时,Sb2O3改善了体系微观形貌,有效降低晶粒尺寸.     

Sb_2O_3对富钛型钛酸锶钡基陶瓷结构及性能的影响

采用传统固相法制备Sb_2O_3掺杂(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3系介电陶瓷,通过扫描电镜、X线衍射仪及LCR测试系统,研究不同含量的Sb_2O_3及烧结工艺参数对TiO_2过量的钛酸锶钡体系微观结构及介电性能的影响。结果表明,随Sb_2O_3掺杂量增大,(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3陶瓷由立方钙钛矿结构单相固溶体转变为多相化合物。在TiO_2过量的(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3陶瓷中,Sb~(3+)进入钙钛矿晶格A位。Sb_2O_3添加量较大时,(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷晶粒异常长大,粒径分布不均匀,且有柱状晶粒出现。随Sb_2O_3掺杂量增大,(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷居里温度及介电常数峰先增大后减小。提高(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷的烧结温度并延长保温时间有利于改善Sb_2O_3掺杂量较高时(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷室温的介电性能。     

Pb/Bi复掺对Y2O3-2TiO2微波介质陶瓷性能的影响

研究了PbTiO3和Bi2Ti2O7复合掺杂对新型的具有中介电常数的Y2O3-2TiO2系微波介质陶瓷物相组成、介电性能和烧结温度的影响。结果表明,掺杂后的陶瓷材料主晶相仍为A2B2O7型烧绿石结构,未发现第二相,Bi3+和Pb2+共同占据Y3+所在的A位。Pb/Bi复合掺杂有效降低了陶瓷的烧结温度,当w(PbTiO3)=2%和w(Bi2Ti2O7)=8%时,烧结温度降低为1 260℃,且陶瓷具有较好的介电性能,即介电常数rε≈64,介质损耗tanδ≈3.6×10-3,品质因数与频率的乘积Q×f≈2 438 GHz。     

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).     

Zn取代Cu对CCTO陶瓷高、低频介电性能的影响

采用传统固相法制备了CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)(CCTO,x=0,0.04,0.08,0.12)陶瓷。用X线衍射仪和扫描电子显微镜研究了Zn~(2+)掺杂含量的变化对CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷的相结构、微观形貌的影响规律,并研究了CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷的低、高频介电性能。结果表明,少量Zn~(2+)的加入影响CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷的相结构和微观形貌。在低频范围内,CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷均具有巨介电常数(>104),且CaCu_(2.92)Zn_(0.08)Ti_4O_(12)陶瓷的介电常数温度依赖性小,介电损耗最小,这加速了CCTO陶瓷在陶瓷电容器方向应用的潜力。在微波频段(5.85~8.2GHz)范围内,CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷均具有介电弛豫现象,CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷的介电常数实部随掺杂量的增加而减小,介电常数虚部和损耗对应的频率变化趋势与实部一致。     

BaCu(B_2O_5)掺杂2.5ZnO-2.5Nb_2O_5-5TiO_2陶瓷的低温烧结及其与Ag的相容性(英文)

研究了不同BaCu(B2O5)(BCB)掺杂量对2.5ZnO-2.5Nb2O5-5TiO2(ZNT)陶瓷烧结行为、介电性能及与Ag相容性的影响规律。添加BCB可有效地将ZNT陶瓷的烧结温度从1 100℃降低至900℃。BCB添加量为3.0wt%,900℃烧结3h所制得的ZNT陶瓷的微波性能良好:εr=48,Qf=15 258GHz,τf=41×10-6/℃。且在BCB掺杂ZNT陶瓷与Ag共烧样品中未检测到新生相和Ag的扩散,表明3.0wt%BCB掺杂的ZNT陶瓷与Ag的相容性良好,是一种很有潜力的LTCC材料。     

掺杂Sm2O3对BZT20介质瓷性能的影响

以碳酸钡、二氧化锆和二氧化钛等为原料,Sm2O3为掺杂剂,制得了Ba(Zr0.2Ti0.8)O3系介质瓷,并研究了其性能,用扫描电镜对试样微观形貌进行了观察.结果表明,当x(Sm2O3)＜0.2%时,Sm3+进入晶格A位后,随掺杂量的增加,Sm3+倾向于进入晶格B位.Sm2O3的掺杂量对试样介电常数和损耗有显著影响,x(Sm2O3)=0.2%时,试样介电常数最高(约为5 600);随Sm2O3掺杂量继续增加,试样介电损耗得到明显改善,最低降至0.002 1.