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《微波調(diào)諧用鈦酸鍶鋇鈣（BSCT）陶瓷介電性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、上海大學(xué)碩七學(xué)位論文微波調(diào)諧用鈦酸鍶鋇鈣(BSCT)陶瓷介電性能的研究摘要(Ba,Sr)Ti03體系陶瓷及其薄膜具有良好的介電非線性效應(yīng)，因此它在微波調(diào)諧器件中具有廣泛的應(yīng)用前景。對(duì)于陶瓷材料而言，調(diào)諧大的材料總伴隨著較大的損耗和介電常數(shù)，影響了它的應(yīng)用。另外一些的性能較好的BST材料居里溫度往往接近室溫(Bao．6Sro．4Ti03為OoC左右)，且存在尖銳的居里峰，影響材料的熱穩(wěn)定性。本文采用以下四種方法來制備和研究(Ba,Sr)Ti03(BST)體系陶瓷：在BST的基礎(chǔ)上通過Ca離子取代部分A位離子形成三相固溶的BSCT；用Cr離子對(duì)BSCT進(jìn)行摻雜改性；對(duì)BT與ST混相粉
2、體組成的素坯采用不同燒結(jié)制度，控制其A位離子互擴(kuò)散速度，來獲得具有粒間組分梯度的BST陶瓷；在BT、ST、CT混相素坯中滲入BST的s01．gel助燒的方法來提高素坯的燒結(jié)性能，降低其燒結(jié)溫度，減緩各組分間的互擴(kuò)散，制備粒內(nèi)組分梯度的BSCT陶瓷。以期獲得高調(diào)諧，低損耗，溫度穩(wěn)定性好的微波調(diào)諧介電陶瓷。其研究結(jié)果表明：通過Ca離子取代部分A位離子形成BSCT固溶體可以使BST體系材料在更大的范圍內(nèi)調(diào)整其居里溫度，獲得不同性能的介電陶瓷。對(duì)于(Bao．9．。SrxCao．1)Ti03(x=0．25"4)．5)，隨著Ba／Sr比的增加，其屆里溫度也由．480C升高到40。C。對(duì)于(B
3、ao．6．ySro．4Cay)Ti03(y=0．05-4)．2)陶瓷，則居里溫度從一250C升高到2．50C。從一般來說，高鋇組分(Ba含量大于60％)的樣品的介電常數(shù)高、調(diào)諧量大但居里溫度接近室溫，不利于常溫微波段的應(yīng)用。高鈣低鋇組分(Ca含量大于10％)由于其離相變區(qū)較遠(yuǎn)，調(diào)諧量較低。綜合性能來看，組分為Bao．5Sro．4Cao．1Ti03(tunability=16．5％、tan6=0．096％、￡，=3473)和Bao．55Sro．4Cao．05Ti01(mnability--24．1％、tan8=0．28％、￡，=4686)具有較高的調(diào)諧量，適當(dāng)?shù)慕殡姵?shù)和居里溫度，
4、適合微波方面的應(yīng)用。少量的cd+離子(O．5m01％Cr)能夠完全進(jìn)入BSCT晶格替代變價(jià)的Ti3+離子，減少Ti4+和Ti3+之間弱束縛電子的損耗。Cr的摻雜能夠顯著減小BSCT陶瓷材料的介電常數(shù)，并且保持調(diào)諧量基本不變。隨著Om01％增加1．5m01％時(shí)，樣V上海大學(xué)碩上學(xué)位論文微波調(diào)諧用鈦脧鍶鋇鈣(BscD陶瓷介電性能的研究品的晶粒尺寸略有增大，摻雜量繼續(xù)增加會(huì)產(chǎn)生少量偏析，晶粒變小，損耗大大增加。0．5m01％Cr3+摻雜的BSCT具有較好的綜合性能，其調(diào)諧率、介電損耗和介電常數(shù)分別為23．8％、0．24％和3200。。通過對(duì)BT和ST混相素坯的燒結(jié)制度的優(yōu)化，可以使材料
5、的居里峰明顯矮化和寬化，提高其介電性能的溫度穩(wěn)定性，顯示出晶粒內(nèi)組分梯度化的陶瓷性能特征。這是由于燒結(jié)過程中A位離子間的瓦擴(kuò)散并沒有達(dá)到平衡，即對(duì)非平衡狀態(tài)形成的微區(qū)組分梯度所致。對(duì)混相素坯滲入溶膠后進(jìn)行煅燒可以得到具有納米粉填充的BSCT素坯，并且在13200C／lh下燒結(jié)的混相素坯已經(jīng)開始呈現(xiàn)組分梯度，其居里峰最為平緩，但體密度稍低。14000C／2h下燒結(jié)的陶瓷基本已經(jīng)處于擴(kuò)散完全的均一相，梯度化消失，居里峰尖銳。13600C／4h下燒結(jié)的樣品仍保持較好粒內(nèi)組分梯度，并且其致密度較高，這說明在13600C下其離子擴(kuò)散速度也比較緩慢，并且在該溫度下延長(zhǎng)保溫時(shí)間也可以得到致密化
6、的粒內(nèi)組分梯度陶瓷。經(jīng)s01．gel滲入后燒結(jié)的BSCT陶瓷相比未滲入樣品，具有更小的漏導(dǎo)損耗。說明sol—gel納米粉的填充有利于陶瓷低溫?zé)Y(jié)的致密化。13600C下燒結(jié)的s01．gel處理的BSCT陶瓷在低頻(1kHz)下比14000C下燒結(jié)的樣品介電損耗要小，其原因可能是降低燒結(jié)溫度有效地避免或減緩了在高溫?zé)Y(jié)過程中Ti4+離子的還原。關(guān)鍵詞：BSCT、介電調(diào)諧、粒內(nèi)組分梯度、溫度穩(wěn)定性VI上海大學(xué)碩十學(xué)位論文微波調(diào)諧用鈦酸鍶鋇鈣(BSCT)陶瓷介電性能的研究ABSTRACTAstohi曲tunablematerials，thdrapplicationswerealways
7、restrictedbytheirhigherdielectricconstantandloss．AndsomeotherBSTmaterialswithgooddielectricpropertiesweretroublewiththeirthermalstabilitiesbecausetheirCuriesTemperatureswereclosetotheroomtemperature．Inthispaper,weused4methodsofpreparingBSTsys
