微波介質(zhì)陶瓷材料Ba2Ti9O20的改性研究.pdf

1、Ba2Ti9O20(B2T9)是性能非常優(yōu)良的中頻中介微波介質(zhì)陶瓷材料,但是由于燒結(jié)溫度高,一直很難取得廣泛的應(yīng)用。本文采用了改變?cè)狭?摻雜改性等方法,對(duì)微波介質(zhì)陶瓷材料B2T9做了改性研究。致力于在保持B2T9良好介電性能基礎(chǔ)上降低它的燒結(jié)溫度。
　　本文首先用BaCO3和小粒徑粉料BaTiO3(粒徑100nm)兩種原料分別預(yù)先合成B2T9,然后進(jìn)行Y玻璃摻雜。結(jié)果顯示以粒徑100nm的BaTiO3為原料的合成方法合成的B2

2、T9在用同一種玻璃摻雜的境況下能比前一種方法至少低200 oC完成燒結(jié)。當(dāng)對(duì)B2T9進(jìn)行濃度為4 wt％的Y摻雜,并且在980 oC下進(jìn)行燒結(jié)時(shí),能夠擁有值為40的介電常數(shù),的介電常數(shù)溫度系數(shù)-3600×10-6/°C,和2×10-4介電損耗。除了擁有較大的溫度系數(shù),其他參數(shù)上都保持了B2T9原有的優(yōu)良特性,已經(jīng)初步達(dá)到了低燒的水平。
　　本文還對(duì)B2T9做了初步的系統(tǒng)性的玻璃摻雜研究。過(guò)程中采用了由B2O3、CuO、MnO2三種

3、物質(zhì)混合配制的五種玻璃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　B2O3與CuO對(duì)微波介質(zhì)陶瓷B2T9都有促進(jìn)低燒的能力;
　　當(dāng)B2T9摻雜8 wt%的B2O3,在1060°C下燒結(jié)時(shí),能夠達(dá)到比較低的介電損耗值tanδ=3×10-4,此時(shí)介電常數(shù)ε約為19;
　　CuO單獨(dú)不適合做B2T9低燒改性摻雜劑,但是CuO-MnO2(以后簡(jiǎn)稱CM)組合玻璃還是能夠取得不錯(cuò)的效果:當(dāng)對(duì)B2T9摻雜2 wt%的CM,并在1080 oC下燒結(jié),能夠

4、得到相對(duì)較低介電損耗tanδ=3×10-4,介電常數(shù)值ε約為42(純B2T9的ε=39),介電常數(shù)溫度系數(shù)αε約為80×10-6/°C。
　　BCB(2BaO-2CuO-B2O3)玻璃在對(duì)B2T9改性上表現(xiàn)優(yōu)異。當(dāng)對(duì)B2T9摻雜6 wt%BCB,在1040 oC燒結(jié)。能夠得到比較低的損耗值tanδ=2.5×10-4的,且介電常數(shù)ε=37,介電常數(shù)溫度系數(shù)αε=3×10-6/°C。
　　在微觀結(jié)構(gòu)上,BCB的加入能夠控制晶粒的