高頻高介Ag（Nb，Ta）O-,3-陶瓷的合成與改性研究.pdf

1、Ag(Nb,ra)O<,3>是一類高頻高介的陶瓷材料,但是該材料在鈮含量較高時,溫度系數(shù)和損耗較大；而鉭含量較高時,難以燒結(jié)成瓷.本論文通過優(yōu)化合成工藝路線得到了性能優(yōu)良的Ag(Nb,Ta)O<,3>固溶體,然后通過B位Nb/Ta比及非化學(xué)計量比、相似離子對A位Ag<'+>離子或B位Nb<'5+>7Xa<'5+>離子取代以及添加助劑對其結(jié)構(gòu)、微觀形貌及介電性能的影響,揭示了一些ANT改性的基本規(guī)律,得到了可低溫度燒結(jié)、介電性能優(yōu)異的Ag

2、(Nb,Ta)O<,3>基陶瓷材料.最后,進行了非常規(guī)合成法,如半化學(xué)法、晶種法等,制備Ag(Nb,Ta)O<,3>的嘗試. 結(jié)果表明,將Nb<,2>O<,5>、Ta<,2>O<,5>經(jīng)高溫(1200℃)煅燒,然后加入相應(yīng)量的Ag<,2>O,再經(jīng)950℃預(yù)燒的工藝為制備Ag(Nb,Ta)O<,3>陶瓷的最佳工藝.隨Ta含量(x)的增加,Ag(Nb<,1-x>Ta<,x>)O<,3>的燒結(jié)溫度越來越高；介電常數(shù)(ε)先增大后減小(

3、x=0.4時,有ε<,max>=516.8),介電損耗(tanδ)單調(diào)減小,溫度系數(shù)(α<,ε>)向負的方向移動.B位(Nb,Ta)少量缺位可以促進ANT燒結(jié):而(Nb,Ta)過量會導(dǎo)致ANT樣品半導(dǎo)化. 與Ag<'+>半徑相近、價態(tài)相同的Na<'+>離子的A位取代對Ag(Nb<,0.8>Ta<,0.2>)O<,3>介電性能的改善效果最佳,當Na<'+>離子取代量x=0.1時,Ag<,1-x>Na<,x>(Nb<,0.8>Ta<

4、,0.2>)O<,3>有ε<,max>值558.5,tanδ<,min>值0.0017.與Nb<'5+>/Ta<'5+>離子半徑相近、價態(tài)相同的適量Sb(x≤0.08)和Mn<'4+>、We<'6+>復(fù)合(x<0.16)取代B位Nb<'5+>7Ta<'5+>離子,可以有效降低Ag(Nb<,0.8>Ta<,0.2>)O<,3>燒結(jié)溫度,增大介電常數(shù)￡,減小介電損耗tanδ,Sb取代還可以明顯減小溫度系數(shù)；于1040℃ 燒結(jié)的Ag(

5、Nb,Ta)<,1-x>Sb<,x>O<,3>(x=0.08)樣品有最佳介電性能:ε=982.4,tanδ=0.0031,α<,ε>=163.1ppm/℃；Ag(Nb<,0.8>Ta<,0.2>)<,1-x>(Mn,Wh)<,x>O<,3>(x=0.04,0.08,0.12,0.16)樣品的介電損耗值十分相近,在0.00156～0.00179范圍內(nèi),說明少量(Mn,W)復(fù)合取代就可以減小Ag(Nb<,0.8>Ta<,0.2>)O<,3>