系列類鈣鈦礦化合物的合成與微波性能研究

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1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要本論文介紹了幾種新型六方鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)材料的合成，制備與微波性能研究。采用固相合成法合成與制各了一系列含Li的8層孿生型六方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料Ba4LiNb3．。TaxOl2(X=0~3)。XRD和SEM結(jié)果分析表明：在X取值范圍內(nèi)，Ba4LiNb3．。TaxOl2可以形成單相固溶體并且具有高致密的顯微結(jié)構(gòu)。微波性能研究顯示，這些陶瓷展現(xiàn)出優(yōu)異的微波性能。介電常數(shù)昂在27-37，品質(zhì)因數(shù)Q×廠在37，000-104，000GHz，諧振頻率溫度系數(shù)Tf在+25-+65ppm／oC范圍內(nèi)。我們發(fā)現(xiàn)成分的改變可以調(diào)節(jié)材料的

2、微波介電性能。島和靠隨Ta5+含量的增加而展現(xiàn)出減小的趨勢(shì)。第三章研究了微量Ca2+取代Ba2+對(duì)Ba4LiNb3012陶瓷晶體結(jié)構(gòu)和微波性能的影響。采用固相合成法合成了一系列Ba4．。CaxLiNb3012(Og<0．5)陶瓷。XRD結(jié)果顯示當(dāng)x0．2時(shí)，開始出現(xiàn)第二相的衍射峰。隨Ca2+取代量的增加，Ba4．。CaxLiNb3012陶瓷的微波介電性能發(fā)生變化：介電常數(shù)(￡，)從37增大到46．9，這可以用改進(jìn)的Clausius．Mosotfi公式解釋。然而，品質(zhì)因數(shù)急劇下降，從57，610GHz到

3、10，400GHz，而且諧振頻率溫度系數(shù)迅速變大，從65ppmfC到193．1ppm／oC?？傊?，隨ca2+取代量的增加，綜合微波性能降低。為了研究Ba4LiNb3012陶瓷的低溫?zé)Y(jié)以應(yīng)用于LTCC技術(shù)，低熔點(diǎn)氧化物BaCuB205(縮寫為BCB)作為燒結(jié)助劑加入到B2L4LiNb3012陶瓷中，其加入量為1wt％--4wt％。我們研究了BCB燒結(jié)助劑對(duì)BaaLiNb3012陶瓷燒結(jié)密度，顯微結(jié)構(gòu)和微波介電性能的影響。結(jié)構(gòu)顯示，BCB可以顯著的降低Ba4LiNb3012陶瓷的燒結(jié)溫度，而且可以提高其燒結(jié)密度和微波性能。在BCB加入量范圍內(nèi)，

4、沒(méi)有出現(xiàn)第二相。BCB加入量為4％Ba4LiNb3012陶瓷的可以在9500C燒結(jié)成致密的陶瓷，并具有優(yōu)異的微波介電性能，介電常數(shù)為34．5，品質(zhì)因數(shù)為17，600GHz，諧振頻率溫度系數(shù)為12．4ppm／oC。在SrO．La203-Ti02．Nb205體系中，采用固相合成法合成與制備了兩種新型A483012型微波介質(zhì)陶瓷，Sr2La2TiNb2012和SrLa3Ti2Nb0120XRD和SEM結(jié)果分析表明：Sr2La2ZiNb2012和SrLa3Ti2NbOl2可以形成單相固溶體并且具有高致武漢理-[大學(xué)碩十學(xué)位論文密的顯微結(jié)構(gòu)。Sr2La

5、2TiNb2012和SrLa3Ti2NbOl2陶瓷的介電常數(shù)分別為39和4l，高于Sr3LaNb3012陶瓷的介電常數(shù)(￡，～36)；然而，二者的品質(zhì)因數(shù)分別為40，600GHz和33，600GHz，低于Sr3LaNb3012陶瓷的品質(zhì)因數(shù)(9矽~45，000GHz)，這可能與La／Ti取代引起的無(wú)序有關(guān)。值得注意的一點(diǎn)是，隨La／Ti取代量的增加，諧振頻率溫度系數(shù)由負(fù)向正變化，從．9ppm／oC虱J+3ppm／oC。因此，可以通過(guò)成分變化得到近零的諧振頻率溫度系數(shù)。關(guān)鍵詞：電子陶瓷，六方鈣鈦礦，微波介電性能，A483012II武漢理工大學(xué)碩

6、士學(xué)位論文AbstractThedissertationdescribesthepreparation，propertiesofseveralnewdielectricceramicsstructures．structureandmicrowavedielectricwithhexagonalperovskite-relatedAseriesofLi—containing8H-hexagonalperovskitesintheformulaofBa4LiNb3．xTaxOn(x=0~3)weresynthesizedbytheconventi

7、onalsolid—statereactionroute．XRDandSEMresultsshowedmatalloftheBa4LiNb3．xTaxO12solidsolutionsweresingle-phaseinthewholerangeofxvalueswithdensemicrostructures．Theseceramicsexhibitperfectmicrowavedielectricpropertieswithrelativepermittivity,島．~28_37，hi曲qualityfactor,Q礦～37，000-

8、-104，000GHzandtemperaturecoefficientofresonantfrequency,可～+25-+65ppm／oC．ItWaSfound