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CaTiO₃对(1-x)ZnAl₂O₄-xMg₂TiO₄(x=0.21)微波介质陶瓷结构和性能的影响

雷文 , 吕文中 , 王晓川 , 梁军 , 江建军

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00957

利用常规固相法制备了ZnAl₂O₄-Mg₂TiO₄-CaTiO₃陶瓷, 研究了CaTiO₃对其相成分、微观组织结构和微波介电性能的影响规律. 结果表明, CaTiO3能有效地改善(1-x)ZnAl₂O₄-xMg₂TiO₄(x=0.21)材料的烧结性能, 使其致密化温度降低150℃. ZnAl₂O₄-Mg₂TiO₄-CaTiO₃陶瓷体系中包括ZnAl₂O₄基尖晶石相、CaTiO₃、MgTi₂O₅和Zn₂Ti₃O₈相, 当烧结温度高于1400℃时, Zn₂Ti₃O₈相消失. 随着CaTiO₃含量的增加, 体系中CaTiO₃相含量增加而MgTi₂O₅相含量减少, 且CaTiO₃具有显著地调节谐振频率温度系数的作用. 当在(1-x)ZnAl₂O₄-xMg₂TiO₄(x=0.21)体系中掺入6mol%的CaTiO₃添加剂时, 经1400℃烧结后能获得温度稳定性好的微波介质陶瓷材料, 其微波介电性能为：ε_r=11.8, Q·f=88080GHz, τ_f=-7.8×10^－6/℃.

关键词: ZnAl₂O₄基陶瓷 , spinel structure , micro-wave dielectric properties , temperature stability

铜钼复合添加ZnO-TiO₂微波介质陶瓷的低温烧结及相转变

刘忠池 , 周东祥 , 龚树萍 , 胡云香

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00712

研究了添加0.25CuO-0.75MoO₃(摩尔比, 简记为CM)对ZnO-TiO₂ (简记为ZT)陶瓷的低温烧结特性、相转变及微波介电性能的影响. CM添加的ZT陶瓷由传统的固相反应方法制备而得, 烧结温度限定在900~1050℃范围内. 样品的显微形貌、元素成分、物相构成及微波介电性能分别由FE-SEM、EDS、XRD及网络分析仪进行表征或测量. EDS及XRD分析显示, Cu²⁺ 和Mo⁶⁺ 均进入了ZT陶瓷的主晶相的晶格, 并导致ZnTiO₃分解温度的降低, 同时, 也降低了在Zn₂TiO₄和金红石之间形成固溶体(Zn₂Ti₃O₈)的起始温度. 实验结果表明, CM的添加可有效地促进ZT陶瓷的低温致密化烧结. 添加4wt%CM且在975℃烧结4h后的ZT陶瓷的密度可达理论值的94%, 其微波介电性能为品质因素Qf=12150GHz, 介电常数ε_r =28.6,谐振频率温度系数τ_f=+17.8×10^-6/℃.

关键词: ZnO-TiO₂ , low temperature sintering , phase transitions , microwave dielectric properties

(Ba_1-xSr_x)La₄Ti₄O₁₅(x=0.8~0.95)陶瓷的微结构及微波介电性能研究

刘林 , 方有维 , 邓新峰 , 庄文东 , 唐斌 , 张树人

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00281

采用固相反应法制备了(Ba_1-xSr_x)La₄Ti₄O₁₅(x=0.8~0.95)复合体系微波介质陶瓷, 并对其进行物相组成、晶体结构分析以及微波介电性能的研究. 研究结果表明, (Ba_1-xSr_x)La₄Ti₄O₁₅陶瓷主晶相为SrLa₄Ti₄O₁₅, 并伴随有第二相SrLa₈Ti₉O₁₅. SEM观察表明, Ba_0.2Sr_0.8La₄Ti₄O₁₅陶瓷内部微观结构致密, 晶粒尺寸在10~20 μm之间, 晶界清晰. 随着x值逐渐增大, (Ba_1-xSr_x)La₄Ti₄O₁₅陶瓷中晶粒形态发生变化, 气孔增多. 在x=0.8时, (Ba_1-xSr_x)La₄Ti₄O₁₅陶瓷具有优良的微波介电性能, 即ε_r =40.86, Q×f≈62806 GHz, τ_f =-20×10^-6/℃. 随着Ba²⁺的含量逐渐增加, 该陶瓷的介电常数εr单调上升, 品质因子Q×f值增加, 说明适量的Ba²⁺替代Sr²⁺能改善陶瓷的微波介电性能.

关键词: 微波介质陶瓷 , perovskite-like structure , microwave dielectric property , SrLa₄Ti₄O₁₅

添加V₂O₅对Ba(Mg_1/3Ta_2/3)O₃烧结及微波介电性能的影响

卞建江 , 赵梅瑜 , 殷之文

无机材料学报

本工作就添加V₂O₅对Ba（Mg_1／3Ta_2／3）O₃烧结性及微波介电性能的影响进行了研究和讨论．实验结果发现，添加少量V₂O₅能明显改善BMT陶瓷的烧结性，当V₂O₅的添加量为0．1mol％时，烧结体密度可达理论密度的98％同时较纯BMT陶瓷烧结温度降低150℃左右．此时样品仍具有较高的微波介电性能：Q·f＝62450GHz；ε_γ＝25．

关键词: BMT , addition , V₂O₅ , sinterability

溶胶-凝胶制备(Ca_0.7Mg_0.3)SiO₃陶瓷及其微波介电性能

王焕平 , 徐时清 , 张启龙 , 杨辉

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00691

以硝酸钙、硝酸镁、正硅酸乙酯为先驱体, 利用溶胶-凝胶法合成了(Ca_0.7Mg_0.3)SiO₃陶瓷粉体, 研究了不同物相和粒径粉体的烧结特性以及陶瓷的微波介电性能. 结果表明: 干凝胶的煅烧温度低于800℃时, 所得粉体主要为无定型态, 煅烧温度超过900℃后, 晶相大量形成; 当以无定型粉体或900℃煅烧获得的细小粒径粉体为原料时, 均难以获得致密结构的陶瓷; 形成完整的粉体原料晶相以及粒径的增大, 有利于陶瓷体的致密烧结和微波介电性能的提高. 粒径分别为50～100nm以及90～300nm的陶瓷粉体, 在1320℃烧结后均获得良好的微波介电性能, 介电常数ε_r分别为6.62、6.71, 品质因数Q×f值分别为36962、41842GHz, 谐振频率温度系数τf分别为--48.32×10^-6/℃、--49.63×10^-6/℃.

关键词: 溶胶-凝胶 , (Ca_0.7Mg_0.3)SiO₃ , grain size , microwave dielectric properties

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

王乃刚 , 罗澜 , 陈玮 , 张干城 , 崔剑飞

无机材料学报

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。

关键词: 微晶玻璃 , crystallization , microwave dielectric property

(1-x)CaTiO_3-xLi_1/2Sm_1/2TiO₃陶瓷的微波介电性能研究

李月明 , 宋婷婷 , 胡元云 , 彭浩 , 刘维良

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00695

采用固相法制备了(1-x)CaTiO_3-x(Li_1/2Sm_1/2)TiO3系列微波介质陶瓷材料, 研究了该体系的相组成、烧结性能和微波介电性能之间的关系. 结果表明: 在x=0.1～0.9mol范围内, (1-x)CaTiO_3-x(Li_1/2Sm_1/2)TiO₃
体系均形成了单一的斜方钙钛矿结构; x=0.1～0.5和x=0.6～0.9组分的最佳烧结温度分别为1250和1300℃; 介电常数ε_r、无载品质因数与谐振频率乘积Qf值、谐振频率温度系数τ_f均随着x的增大而减小. 当x=0.7时, 1300℃下保温5h烧结得到的材料的微波介电性能为: ε_r=116.5, Qf=3254GHz, τ_f=42.43×10^-6/℃.

关键词: Li_1/2Sm_1/2TiO₃ , perovskite , microwave dielectric properties

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