Li-Sn共替代Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷的介电性能

采用固相反应制备了(Bi1.975Li0.025)(Zn2/3Nb4/3-xSnx)O7陶瓷,研究了Sn4+取代Nb5+对BLZNS陶瓷介电性能的影响。结果表明,当替代量x≤0.4时,相结构保持单一的单斜焦绿石相。介电损耗温度特性出现了明显的弛豫现象,运用缺陷偶极子模型分析了该现象。x为0.05、0.15、0.30和0.40时,样品的介电损耗峰值温度为78℃、7℃、36℃、83℃,比较了介电弛豫温区移动的差异及分析介电弛豫现象的不对称。

Y^(3+)取代Bi^(3+)对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷烧结温度的影响

采用固相反应制备Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7微波陶瓷,并借助X射线、扫描电镜、LCR4284测试仪,研究Y3+取代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性及介电性能的影响。研究结果表明:随着Y3+替代量的增加,晶粒尺寸减小,介电常数先减小后增大,烧结温度升高;适量的Y3+替代可以获得性能很好的BZN介质材料。

Co^(2+)替代Bi^(3+)对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷介电性能的影响

研究了Co2+替代Bi3+对Bi2O3-Zn O-Nb2O5系介质材料结构和性能的影响,并借助X射线、LCR4284测试仪对其相结构和介电性能进行分析。研究结果表明,Co掺杂的样品能够显著地降低烧结温度至880℃,随着Co2+替代量的增加,Bi2O3-Zn O-Nb2O5系介质材料介电常数、介电损耗逐渐增大,样品的温度系数随掺杂量的增加而增大。

Li-Cu共替代对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷性能的影响

采用固相反应制备(Bi1.975Li0.025)(Zn2/3Nb4/3-xCux)O7陶瓷,研究了Li+替代Bi3+,Cu2+替代Nb5+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性、相结构及介电性能的影响。结构表明:Li-Cu共掺能显著降低BZN烧结温度,由1000℃降至880℃。当替代量x≤0.2(摩尔分数)时,相结构保持单一的单斜焦绿石相。介电损耗出现明显的介电弛豫现象,运用缺陷偶极子和晶格畸变解释这一现象,比较了不同的缺陷偶极子对介电弛豫的影响。

Li-Zr共掺杂对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备了(Bi1.975Li0.025)(Zn2/3Nb4/3–xZrx)O7陶瓷,研究了当Li+替代量一定时,Zr4+掺杂对陶瓷相结构和介电性能的影响。结果表明,当替代量0<x≤0.2时,相结构保持单一的单斜焦绿石相,εr随x的增加而减小,tanδ随x的增加而增加;在–30～+130℃,观察到tanδ出现明显的弛豫现象,运用缺陷偶极子模型分析了这一现象。x为0.05,0.10,0.15和0.20时,样品的弛豫峰值温度分别为43,68,47和59℃。

Er^(3+)替代Bi^(3+)对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷烧结温度的影响

研究了Er3+替代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7系介质材料结构和性能的影响,并借助X射线、扫描电镜、Agilent4284测试仪对其相结构和介电性能进行分析。研究结果表明:经Er3+替代的BZN陶瓷样品烧结温度升高(从960℃升高到1000℃);随着Er3+替代量的增加,Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7系介质材料的晶粒尺寸、介电常数、介电损耗都有所变化;当替代量x=0.1时,介电性能最佳,介电常数为78.7165,介电损耗为0.00134。

锂、钒掺杂对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷烧结温度和介电性能的影响

采用固相反应法制备出了(Bi1.975Li0.025)(Zn2/3Nb4/3-xVx)O7陶瓷,研究了锂、钒掺杂对于Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7(BZN)陶瓷烧结温度、相结构和介电性能的影响。结果表明:锂、钒掺杂能显著降低BZN陶瓷的烧结温度,可由1 000℃降至860℃;当掺杂量x≤0.05时,陶瓷相结构保持单一的单斜焦绿石相,介电损耗出现明显的弛豫现象;当x为0.005,0.01,0.02和0.05时,陶瓷的介电弛豫峰值温度分别为125,120,112,100℃,介电弛豫激活能的减小使弛豫温区向低温方向移动。

Li-Ti共掺对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备(Bi1.975Li0.025)(Zn1/3Nb2/3-x/2Tix/2)2O7陶瓷,研究了当Li+的替代量一定时,不同量的Ti4+替代Nb5+对BLZNT系介质材料介电性能的影响。研究结果表明:在取代的范围内仍然保持单斜焦绿石相;1MHz介电常数的温度系数由225.35×10-6/℃逐渐增加到416.48×10-6/℃;在-30℃≤T≤130℃,观察到BLZNT样品出现介电损耗弛豫现象,随着掺杂含量的增加,介电损耗弛豫峰向高温移动。

MoO_3掺杂Bi_(1.975)Li_(0.025)(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷的介电性能

采用固相反应法制备(Bi1.975Li0.025)(Zn2/3Nb4/3-xMox)O7陶瓷,当Li+替代含量一定时,Mo6+掺杂后对陶瓷的相结构和介电性能的影响。研究结果:XRD分析表明在X≤0.05mol时(Bi1.975Li0.025)(Zn2/3Nb4/3-xMox)O7具有单一的单斜体相;通过测量不同频率下的介电温谱(-30℃≤T≤130℃,102≤f≤105Hz),介电损耗出现明显的弛豫峰现象。

共掺对(Bi_(1.975)Li_(0.025))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷的介电性能研究

本文采用固相反应法制备BZN微波陶瓷,并借助X射线、LCR4284测试仪研究了Li+取代一定量Bi3+时,Sn4+取代Nb5+对(Bi1.975Li0.025)(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷介电性能的影响。研究结果表明:样品在取代的范围内仍然保持单斜相焦绿石,介电损耗都存在弛豫现象,从电导率可以看出,随着样品含量的增加,电导激活能逐渐减小。

ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃对Ca[(Li_(1/3)Nb_(2/3))_(0.95)Zr_(0.15)]O_(3+δ)陶瓷微波介电性能的影响

研究了ZnO-B2O3-SiO2（ZBS）玻璃对陶瓷的烧结性能及微波介电特性的影响。研究表明ZBS的掺入能有效降低Ca[（Li1／3Nb2／3）0.95Zr0.15]O3＋δ陶瓷体系的烧结温度150-200℃，谐振频率温度系数随ZBS掺入量增加及烧结温度的提高，由负值向正值方向移动。在1000℃，掺入质量分数7wt％的ZBN，陶瓷微波介电性能最佳：εr=31．1，Qf=9550GHz，Tf=-8．9ppm／℃，在960℃烧结4小时，可获得介电性能为：εf=28．6，Qf=641OGHz，Tf=-9．8ppm／℃陶瓷样品。

Y^(3+)取代Bi^(3+)的Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5基陶瓷的结构与介电性

研究了Y^(3+)取代的Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5(BZN)基陶瓷(Bi_(1.5-x)Y_xZn_(0.5))(Zn_(0.5)Nb_(1.5))O_7(0≤x≤1.5,BYZN)的结构和介电性能。采用传统的固相反应法制备陶瓷样品,XRD分析样品的相结构,SEM分析样品的微观形貌。结果表明:BZN陶瓷的结构为立方焦绿石单相;当Y^(3+)取代量较少(0<x≤0.3)时,样品的相结构仍然保持立方焦绿石单相;随着Y^(3+)取代量的进一步增加(x≥0.6),样品由立方焦绿石相向YNbO_4和ZnO复相过渡。同时,样品的介电性能随结构的变化而呈现有规律的变化。

Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3基陶瓷预合成和烧结工艺的研究

基于Swartz and Shrout的二次合成法,采用改进的两步法,将部分原料预合成,一次烧结合成具有100%钙钛矿结构的75Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-10PbTiO_3-15BaTiO_3固溶体陶瓷。首先一次性称量PbO,然后和ZnNb_2O_6混合,在660～800℃预合成,将预合成产物粉碎后再与TiO_2和BaCO_3按化学计量称量,充分混合后,在1060～1140℃保温1～2h烧结成陶瓷试样。实验结果表明:改进的两步法工艺能够将预合成温度降为660℃,烧结温度能被拓宽到80℃获得100%钙钛矿结构的固溶体陶瓷。不同于传统的预合成和烧结,改进的两步法工艺简单、有效,在预合成阶段没有形成钙钛矿相,烧结阶段陶瓷的成瓷和致密化同时进行,完成了中间相向钙钛矿相的转变,获得了介电性能优良的陶瓷试样。

PbTiO_3+Bi_2Ti_2O_7掺杂的Ba_(4.5)Nd_9Ti_(18)O_(54)微波介质陶瓷

研究了PbTiO_3+Bi_2Ti_2O_7掺杂的Ba_(4.5)Nd_9Ti_(18)O_(54)微波介质陶瓷材料的结构和介电性能.结果表明,随着掺杂量的增加,陶瓷材料的密度呈现出轻微下降的趋势,介电常数则保持较高的数值,Q值及T_f随掺杂量的增加而下降.当PbTiO_3+Bi_2Ti_2O_7掺杂量为20％时,材料的ε_r≈93,Q.f≈5800 GHz,T_f≈3×10^(-5)/c.XRD分析表明,当PbTiO_3+Bi_2Ti_2O_7掺杂量小于24％时,Ba_(4.5)Nd_9Ti_(18)O_(54)材料仍呈现出单相结构.利用电介质极化理论初步解释了材料介电性能变化的原因。

Ba(Zn_((1-x)/3)Ni_(x/3)Nb_(2/3))O_3微波介质陶瓷的微观结构

本文采用传统的固相陶瓷烧结工艺,利用Ni2+取代Ba(Zn1/3Nb2/3)O3的B位Zn2+形成固溶体来研究其微观结构。XRD表明,系统的主晶相为立方钙钛矿的BZNN,并有少量第二相如Ba5Nb4O15、BaNb2O6等存在。随Ni2+含量增加,系统晶格常数a减小;而随烧结温度升高,a逐渐增大。系统在1500℃下烧结时为固相烧结;当烧结温度为1550℃时,系统由固相烧结转变为液相烧结。较低温度下烧结时,在低角度区有很微弱的1∶2有序相产生;烧结温度升高,无序相增加,有序相消失。

[001]c极化0.93Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.07PbTiO_3单晶中声表面波传播特性

利用室温下弛豫铁电单晶0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.07PbTiO3的材料参数,计算了[001]c极化PZN-7%PT晶体中的声表面波传播特性。结果表明,[001]c极化0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.07Pb TiO3单晶具有明显优于传统压电材料的声表面波特性。0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.07Pb Ti O3单晶的声表面波特性随着传播方向发生明显的变化。综合考虑晶体的三种声表面波特性,发现Y切型晶体的综合声表面波性能最好,声表面波机电耦合系数k2值较大,能流角和声表面波自由表面相速度值较小,有望应用于下一代低频声表面波设备中。

ZnO-B2O3-Na2O玻璃对Ca[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15]O3＋δ陶瓷微波介电性能的影响

研究了ZnO-B_2O_3-Na_2O玻璃对陶瓷的烧结性能及微波介电特性的影响。研究表明ZBN的掺入能有效降低对Ca[(Li_(1/3)Nb_(2/3))_(0.95)Zr_(0.15)]O_(3+δ)陶瓷体系的烧结温度150～230℃,谐振频率温度系数随ZBN掺入量增加及烧结温度的提高,由负值向正值方向增大。在990℃,掺入3%(质量分数,下同)的ZBN,陶瓷微波介电性能最佳:εr=31.5,Qf=12530GHz,τf=-7.6ppm/℃。

前驱体制备(1-x)CaTiO_3-xCa(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷的微波介电性能

以ZnNb2O6为前驱体,通过固相反应合成了(1-x)CaTiO_3-xCa(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3体系微波介质陶瓷。对固溶体进行了结构与性能测试,研究了体系结构与性能随组份变化规律。结果表明,由于Zn,Nb对Ti的B位取代增大了B-O八面体的倾斜角,从而导致随着Ca(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3含量从0.2增加至0.8,介电常数从109减小为49,Q×f值从8340GHz增至13200GHz,频率温度稳定系数由321ppm/℃降为-18ppm/℃。在x=0.7时获得ε_1≈56,Q×f≈11500GHz,τ_f≈-5ppm/℃的最佳性能。

Ba(Zn_((1-x)/3)Ni_(x/3)Nb_(2/3))O_3微波介质陶瓷的介电性能

利用Ni2+取代Ba(Zn1/3Nb2/3)O3的B位Zn2+来改善其介电性能。XRD表明,系统的主晶相为立方钙钛矿的BZNN,并有少量第二相如Ba5Nb4O15、BaNb6O16等。当系统中x(Ni2+)=0.7时,1 500℃烧结时系统得到优异的介电性能,介电常数为35.7,容量温度系数为-4.7×10-6/℃,损耗tanδ为0.33×10-4(1 MHz)。

Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3微波介质陶瓷的B位二价Ni^(2+)离子取代的研究

利用Ni2+离子取代Ba(Zn1/3Nb2/3)O3的B位Zn2+离子来改善其介电性能并研究其微观结构的变化。XRD表明,系统的主晶相为立方钙钛矿的BZNN,并有少量第二相如Ba5Nb4O15、BaNb6O16等。系统在较低温度(1350℃)下烧结时以及在1300℃退火处理会形成微弱的有序相,这种趋势说明了Ni2+和Nb5+离子的相互扩散会随着热能和时间的增长而增长。在较高温度下烧结(1550℃)则会形成富Nb液相区。当系统中Ni2+含量为0.7时,1500℃烧结时系统得到优异的介电性能,介电常数为35.7,容量温度系数为-4.7×10-6/℃,损耗tanδ为0.33×10-4(1MHz)。