0.95MgTiO3-0.05CaTiO3微波陶瓷介电性能的研究

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随着微波通信和雷达技术的快速发展,微波介质材料的研究也朝微波高端方向发展。近年来,MgTiO3-CaTiO3系陶瓷因其原料丰富,成本低廉,作为一种重要的微波介质材料广泛应用于制备温度补偿型电容器和谐振器,成为研究热点,但由于95MCT陶瓷的烧结温度较高且介电性能有待提高,限制其发展。因此降低其烧结温度、优化介电性能一直是广大材料科学家关注的问题。本文以95MCT为研究对象,采用固相反应法制备工艺,研究了A位和AB位共掺杂对95MCT陶瓷烧结特性、微观结构及微波介电性能的影响规律,以期获得性能优良的95MCT微波介质陶瓷。得到以下结果:(1) A位共掺杂:Li-La和Sb-Sr共掺杂都能够提高陶瓷的致密度,降低烧结温度。其中Sb-Sr共掺杂能有效的降低烧结温度至1250℃,并通过调节可以得到介电常数温度系数为零的陶瓷,x=0.03 mol时获得最佳介电性能:εr =21.76, tgδ=8.21×10-4c =1.3×10-6。(2) AB位共掺杂:分别研究了Li-Nb,Li-W,Sb-Sn,Zn-Nb,Sb-Zr, Zn-Sn和Zn-W共掺杂对95MCT陶瓷性能的影响。离子掺杂都不同程度的降低了95MCT陶瓷的烧结温度,调节了介电常数温度系数,优化其介电性能。Li-Nb、Li-W和Zn-W共掺杂能抑制第二相的产生。Li-Nb和Zn-Sn共掺杂能有效的降低陶瓷的烧结温度至1230℃以下,Sb-Sn共掺杂陶瓷的烧结温度较之略大为1320℃。Zn-W共掺杂可以有效地降低陶瓷的介电损耗至10-5数量级。Li-Nb共掺杂得到的介电常数温度系数最小为10-6数量级,其余的都为10-5数量级。
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