新型釩系可低溫燒結(jié)微波介質(zhì)陶瓷的性能研究.pdf

1、隨著移動通訊和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展,探索和研究固有燒結(jié)溫度低的新型微波介質(zhì)陶瓷材料成為了微波介質(zhì)陶瓷領(lǐng)域的一個重要研究方向。V2O5由于其自身具有較低的熔點,并且以它為原料合成的微波介質(zhì)陶瓷具有較高的品質(zhì)因數(shù)和較低的燒結(jié)溫度,因此在低溫燒結(jié)微波介質(zhì)陶瓷研究方面具有一定的優(yōu)勢。本論文利用這一特點,對幾種新型釩系可低溫燒結(jié)微波介質(zhì)陶瓷進行了探索性研究。
　　(1)采用傳統(tǒng)固相合成法在最佳燒結(jié)溫度為915oC條件下制

2、備NaCa2Mg2V3O12陶瓷,對應(yīng)的微波介電性能:εr=9.8, Q×f=51100GHz,τf=-47ppm/oC。由于該陶瓷在負的方向上具有較大的溫度系數(shù),通過添加20％的CaTiO3使得它的諧振頻率溫度系數(shù)調(diào)節(jié)至零附近,并保證了較高的品質(zhì)因數(shù)。通過與Ag的共燒實驗,證明了該陶瓷與銀不會發(fā)生反應(yīng)。在微波介質(zhì)陶瓷的低溫共燒技術(shù)方面有一定的應(yīng)用前景。
　　(2)本文分別利用Mg和Zn取代Ca,系統(tǒng)研究了(Ca3-xMgx)(V

3、O4)2(1≤x≤3)系列和 Ca5-xZn4+xV6O24(0≤x≤5)系列陶瓷中取代量的變化對陶瓷燒結(jié)溫度、物相和顯微結(jié)構(gòu)、微波介電性能的影響。隨著 Mg的取代量的不同,(Ca3-xMgx)(VO4)2(1≤x≤3)系列陶瓷的物相由從開始的 Ca5Mg4(VO4)6和 Ca3V2O8兩相變?yōu)镃a5Mg4(VO4)6單一物相,最后轉(zhuǎn)變?yōu)镃a5Mg4(VO4)6和Mg3V2O8兩相,當燒結(jié)溫度為950oC時,Ca5Mg4(VO4)6展現(xiàn)

4、了一個較好的微波介電性能:εr=10.6, Q×f=18530GHz,τf=-64ppm/oC;Ca5-xZn4+xV6O24(0≤x≤5)系列陶瓷的微波介電性能隨著Zn取代量的不同介于兩端化合物Ca5Zn4V6O24和 Zn3V2O8之間,呈線性變化趨勢,其最佳燒結(jié)溫度隨著x值的增加而減小。
　　(3)為了進一步降低燒結(jié)溫度,本文還探索研究了鋰基釩系石榴石結(jié)構(gòu)的(LiMg4-xCax)V3O12(0≤x≤3)系列陶瓷的微波介電性