Ba6-3xNd8＋2xTi18O54晶体结构与微波介电性能的研究

采用纳米Nd2O3以较低温度烧结出性能优良的Ba6-3xNd8+2xTi18O54(BNT)微波介质陶瓷。以X-射线衍射法测定了BNT陶瓷粉末的室温点阵常数,确定其空间群为Pbam。分析了BNT晶格结构随配比x的变化情况,与Ba6-3xSm8+2xTi18O54(BST)、Ba6-3xEu8+2xTi18O54(BET)进行比较,结果表明各离子在ab晶面内的分布对Ba6-3xR8+2xTi18O54(BRT)微波介电性能的影响较大。给出了BRT介电常数和品质因数变化的可能解释,即BRT因配比x及稀土元素的不同而产生晶格变化所致。

添加剂在Ba6-3xR8＋2xTi18O54微波介质陶瓷中的应用

总结了近年来有关添加剂对Ba6-3xR8＋2xTi18O54（R为稀土元素）陶瓷结构和性能的影响等方面的研究进展。针对该系列陶瓷的结构特点．主要介绍了添加剂离子分别固溶取代结构中A1、A2和B住离子时对材料结构和性能的影响，并评述了多种离子复合添加的优越性及改性机理．最后指出了今后添加剂研究的发展方向。

Ba6-3xEu8＋2xTi18O54介电陶瓷XRD及XPS研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法成功制备出Ba6-3xEu8+2xTi18O54(BET,x=2/3)微粉,并利用此微粉烧结出成相良好的BET微波介电陶瓷。用X-射线衍射(XRD)法测定了BET粉末室温点阵常数,确定BET室温相为正交结构(空间群为Pbam)并指标化其衍射线,给出了BET粉末的多晶XRD数据。用X-射线光电子能谱(XPS)法测定了BET中Eu离子4d电子的结合能为135 eV,确定Eu离子为+3价、样品为充分氧化的BET陶瓷。

微波烧结Ba_(6-3x)Sm_(8+2x)Ti_(18)O_(54)陶瓷材料的初步研究

研究了Ba6-3xSm8+2xTi18O54(x=0.67,BST)陶瓷材料的微波烧结情况,从烧结特性、微结构与相组成及微波介电性能等方面对微波烧结的样品与传统工艺制得的样品进行了对比。结果表明,与传统制备工艺相比,微波烧结BST陶瓷缩短了烧结周期,并促进了样品的致密化,其物相组成和传统烧结的样品没有区别,且晶粒细小分布均匀。微波烧结BST陶瓷可获得较优的微波介电性能:介电常数rε=82.89,品质因数与频率之积Qf=8 450 GHz(频率f=4.75 GHz),谐振频率温度系数τf=22.58×10-6/℃。

SrO掺杂对Ba_(6-3x)Nd_(8+2x)Ti_(18)O_(54)陶瓷性能的影响

研究了SrO掺杂对Ba6-3xNd8+ 2xTi18O54晶体晶胞参数及陶瓷微波介电性能的影响 .研究表明 ,对于不同的x值 ,Sr取代Ba存在不同的极限值 ,当x =0 .5时 ,极限值为 0 .110 ;x =0 .6时 ,极限值为 0 .0 4 8;x =2 / 3时 ,极限值为 0 .2 0 0 .超过这一极限 ,Sr将取代Nd .正是由于Sr取代的离子不同 ,而使晶体的晶胞参数呈现不同的变化趋势 ,因而陶瓷的微波介电性能也会发生相应的变化 .

(Ba_(1-y)Sr_y)_(6-3x)Sm_(8+2x)Ti_(18)O_(54)微波介质陶瓷的结构及性能

研究了(Ba1-ySry)6-3xSm8+2xTi18O54(x=2/3,0.0≤y≤0.5)微波介质陶瓷的晶体结构和性能。结果表明:用锶取代钡形成了钨青铜结构的固溶体相,随着锶取代量的增加,晶格常数线性降低;同时,介电常数增大,在y=0.5时获得最大值(80.95);介电损耗在y=0.3达到了最低值(0.000 16)。频率温度系数随着锶取代量的增加由负变正。

Ba_(6-3x)Nd_(8+2x)Ti_(18)O_(54)陶瓷的微波合成及低温烧结

采用微波加热法于1100℃保温30 min(升温速率为20℃/min)合成Ba6–3xNd8+2xTi18O54(x=0.30～0.75,BNT)陶瓷粉末,再添加质量分数45%的B2O3-SiO2-CaO-MgO(BM)玻璃,在马弗炉中于900℃烧结2 h制得BNT陶瓷。研究了所制陶瓷的微观结构及性能。结果表明:微波加热实现了BNT陶瓷的低温快速合成;x=0.67时的BNT陶瓷加BM玻璃烧结后综合性能最佳:相对介电常数εr=38.3,介质损耗tanδ=19×10–4,抗弯强度σf=106.1MPa,热导率λ=2.684 W/(m.K)。

Pr取代对Ba_(6-3x)Sm_(8+2x)Ti_(18)O_(54)微波介质陶瓷结构和介电性能的影响

以Ba6-3xSm8+2xTi18O54(x=2/3)微波介质陶瓷为基础,通过不同量的Pr取代实验,探讨Pr取代后对陶瓷的结构和介电性能影响。结果表明:在Pr取代Sm后,陶瓷的最佳烧结温度为1390℃。在Pr取代的范围内,取代后的陶瓷基本保持了以钨青铜结构的Ba6-3x(Sm1-yPry)8+2xTi18O54固溶体为主的相。并且发现材料的介电常数和介电损耗在Pr取代量为0.2mol时获得了最佳,分别为78.08和0.0001,频率温度系数由负向正变化。

Ba_(6-3x)(Nd_(1-y)Bi_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)系微波介电陶瓷的研究

研究了Ba6-3x(Nd1-yBiy)8+2xTi18O54(x=0～1)陶瓷微波性能,并对其微观机理和晶体结构进行分析。随Bi2O3含量的增加,系统介电常数(ε)迅速增大,品质因数与频率的乘积(Q.f)逐渐减小。掺入Bi2O3后,系统中出现具有高ε的Bi4Ti3O12晶相,并形成了类填满型钨青铜结构,阳离子极化增强,因此ε随Bi2O3含量的增加而增大。实验表明,当y=0.25～0.3时,Ba6-3x(Nd1-yBiy)8+2xTi18O54(x=0～1)陶瓷具有优良的微波介电性能,其主要工艺条件和性能参数为烧结温度1200℃保温4h,ε≈102～107,Q.f≈20000～22000GHz(1GHz测量),容量温度系数|αc|<10×10-6/℃。

Ba_(6-3x)Nd_(8+2x)Ti_(18)O_(34)(x= 2/3) 的聚合物前驱体法合成研究

以EDTA为络合剂,EG为酯化剂,利用聚合物前驱体法合成了Ba6-3xNd8+2xTi18O54陶瓷,研究了不同的EDTA与金属离子摩尔比对粉末结晶特性的影响,利用DTA,TG和XRD等技术分析了Ba6-3xNd8+2xTi18O54前驱体和得到的氧化物粉末,测试了由x(EDTA) x(M)=1 00的前驱体得到的Ba6-3xNd8+2xTi18O54(x=2 3)陶瓷的微波介电性能。在900℃预烧x(EDTA) x(M)=1 00的前驱体3h,单相的Ba6-3xNd8+2xTi18O54(x=2 3)直接形成,没有出现中间相。1000℃预烧,1340℃烧结的Ba6-3xNd8+2xTi18O54(x=2 3)陶瓷具有最佳的微波介电性能:ε=87 1,Qf=8710GHz。

掺杂SrCO3对Ba4(Sm0．2Nd0．8)9．33Ti18O54微波介质陶瓷性能的影响

研究SrCO3掺杂对Ba4(Sm0.2Nd0.8)9.33Ti18O54(BSNT)材料相组成、微观结构和介电性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征BSNT掺杂SrCO3后陶瓷的相组成和微观结构。结果表明:SrCO3掺杂量低于4%时,SrCO3与BSNT陶瓷共熔而不产生第二相。同时发现随着SrCO3掺杂量的增加,介电常数εr和谐振频率温度系数τf近似线性增加。在BSNT陶瓷中掺杂SrCO3可以得到τf近乎于0。掺杂4%的SrCO3在1 360℃下烧结3 h,可得到介电性能最佳的BSNT陶瓷(εr=83.4,Qf=8.47 THz(4.67 GHz),τf=-2.1×10-6℃-1)。