BaO-TiO2系微波介電陶瓷的研究.pdf

1、BaO-TiO2系微波介電陶瓷由于其優(yōu)異的微波介電性能成為研究最為廣泛的體系之一。但是其相對較高的燒結(jié)溫度以及難以獲得穩(wěn)定的物相組成成為了其進一步發(fā)展的瓶頸。本文通過摻入不同含量的ZnO/Nb2O5復(fù)合添加劑作為助燒劑，降低陶瓷的燒結(jié)溫度并優(yōu)化其性能，并在此基礎(chǔ)上開展了微波電一磁復(fù)合陶瓷的研究。采用X射線衍射分析、掃描電子顯微鏡、能譜分析儀、振動樣品磁強計、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等方法對其結(jié)構(gòu)和性能進行了表征。
　　 采用普通陶瓷工藝制

2、備ZnO/Nb2O5復(fù)合摻雜的BaO-R2O3-TiO2(R2O3=0，Sm2O3，Nd2O3)系微波介電陶瓷。結(jié)果表明：隨著ZnO/Nb2O5含量的增大，樣品的燒結(jié)溫度降低，當添加5wt％的ZnO/Nb2O5時，陶瓷具有適合的微波介電性能。具體結(jié)果如下：
　　 (1)在1240℃燒結(jié)4h制備出顯微結(jié)構(gòu)均勻致密的BaO-TiO2微波介電陶瓷，物相分析的結(jié)果為BaTi4O9和Ba2Ti9O20兩種晶相，介電常數(shù)εr=37.4，介電

3、損耗tanδ<10-4，αε=-6.9×10-7/℃。
　　 (2)在1240℃燒結(jié)4h制備出顯微結(jié)構(gòu)均勻致密的BaO-Sm2O3-TiO2微波介電陶瓷，物相分析的結(jié)果為單相BaSm2Ti4O12，εr=79.5，tanδ=4.6×10-4，αε=-5.4×10-6/℃。
　　 (3)在1260℃燒結(jié)4h制備出顯微結(jié)構(gòu)均勻致密的BaO-Nd2O3-TiO2微波介電陶瓷，物相分析的結(jié)果為單相BaNd2Ti5O14，εr=8

4、9.5，tanδ5=8.2×10-4，αε=-4.8×10-6/℃。
　　 本文選取BaFe12O19作為磁性材料，Ba2Ti9O20作為介電材料，通過制備磁電復(fù)合陶瓷，對其微觀結(jié)構(gòu)及電、磁性能進行基礎(chǔ)性研究。結(jié)果表明：
　　 (1)利用固相反應(yīng)制備0-3型復(fù)合陶瓷。燒結(jié)溫度對復(fù)合陶瓷的相結(jié)構(gòu)沒有影響。Ba2Ti9O20/BaFe12O19比率對復(fù)合陶瓷的介電性能影響很大。隨著BaFe12O19含量的增加，復(fù)合陶瓷的介電

5、常數(shù)變化不大，但是介電損耗增大。1240℃燒結(jié)4h的95％Ba2Ti9O20+5％BaFe12O19復(fù)合陶瓷的性能比較優(yōu)異：εr=37.4，tanδ=0.03％。
　　 (2)利用流延疊層法成功的制備了2-2型復(fù)合疊層陶瓷。復(fù)合陶瓷的介電常數(shù)和介電損耗均大于單相Ba2Ti9O20，飽和磁化強度、剩余磁化強度均小于單相BaFe12O19，矯頑力大于單相BaFe12O19。隨著燒結(jié)溫度的升高，復(fù)合陶瓷的介電常數(shù)先增加后減小，介電損耗