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微波介质陶瓷作为一种新兴的功能陶瓷材料,在推动无线通讯技术发展的过程中起到了不可替代的作用。高Q值、温度稳定性好的微波介质谐振器已成为下一代5G基站设备中的关键材料。为此,本文拟以Mg(1.04–3/2y)CeyTiO3+δ系微波介质陶瓷为研究对象,采用传统固相法制备陶瓷样品,深入研究了MgO/TiO2陶瓷相结构与反应模型,重点探寻了氧空位缺陷对材料性能的影响规律以及不同烧结气氛条件下相成分的稳定性和抗还原性,最终制备出具有良好抗还原性的微波介质陶瓷材料。首先,研究了不同的MgO原料和Mg化学剂量对MgTiO3陶瓷结构和性能的影响,推断出MgO和TiO2的反应过程为核壳结构模型。半径较大的MgO为核,半径较小的TiO2为壳,反应过程中TiO2附集在MgO周围,从而生成MgTiO3,但是MgTiO3会阻碍壳TiO2与核MgO的进一步反应,所以TiO2与MgTiO3生成了MgTi2O5。然后在MgTiO3形成单相的基础上,对MgTiO3进行了A位掺杂,研究了Mg(1.04–3/2y)CeyTiO3+δ陶瓷的结构和性能,发现Ce3+离子可以少量取代Mg2+离子,当y=0.01时,微波介电性能最好。另外,对Mg(1.04–3/2y)CeyTiO3+δ陶瓷进行了?f的调控,当CaTiO3摩尔比为0.08时,(1-x)Mg(1.04–1.5y)CeyTiO3+δ-xCaTiO3陶瓷的?f近零。对(1-x)Mg(1.04–1.5y)CeyTiO3+δ-xCaTiO3陶瓷进行了XPS分析,发现在烧结过程中氧损失会导致氧空位的形成,进而产生电子和导致Ti4+还原成Ti3+,这样又会降低了陶瓷微波介电性能。最后,研究了MgTiO3材料在不同气氛中(Air、O2、N2)的相成分稳定性以及CeO2掺杂对材料抗还原性的影响。结果发现,MgTiO3陶瓷在不同的气氛下(Air、O2、N2)烧结都能维持稳定的相成分,而Mg(1.04–1.5y)CeyTiO3+δ(y=0.01)陶瓷在不同的气氛下(Air、O2、N2)烧结相成分有差异。通过XPS分析,推断出氧分压的大小会影响CeO2在MgTiO3的固溶,氧分压越大,Ce4+含量越高,那么从电价平衡角度可知,A位所需的Ce4+就越少,导致多余的Ce4+以CeO2析出。