（Ba，La）-,5-（Ti，Ta）-,4-O-,15-陶瓷的制備與微波介電特性研究.pdf

1、隨著微波技術(shù)的發(fā)展，微波介質(zhì)陶瓷正成為現(xiàn)代通信技術(shù)中的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，它的研究及應(yīng)用引起了人們的廣泛興趣。現(xiàn)在移動(dòng)通信系統(tǒng)逐步向高頻化、小型化、集成化、高可靠性方向發(fā)展，這對(duì)于探索高介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷體系提出了強(qiáng)烈的要求。 本論文的主要目的是在A5B4O15系列中探索新型類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)高性能微波介質(zhì)陶瓷，進(jìn)行了Ba5-xLaxTixTa4-xO15(x=1～3)系列鈦鉭酸鹽陶瓷的制備、結(jié)構(gòu)與介電性能研究工作，并研究了材料Ba3La

2、2Ti2Ta2O15的B位Nb5+離子取代Ta5+離子對(duì)材料結(jié)構(gòu)和介電性能的影響。 首先，采用高溫固相反應(yīng)法合成了Ba5-xLaxTixTa4-xO15(x=1～3)系列陶瓷。然后進(jìn)行了燒結(jié)性能研究，確定了相應(yīng)的燒結(jié)制度。通過掃描電鏡(SEM)、粉晶X射線衍射(xRD)、拉曼光譜分析等方法進(jìn)行了相組成和結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果表明：該系列化合物均為純相，屬于A5B4O15六方層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；獲得了Ba5-xLaxTixTa4-xO15指

3、標(biāo)化的X射線粉末衍射數(shù)據(jù)和精修的晶胞參數(shù)。 其次，對(duì)合成的Ba5-xLaxTixTa4-xO15(x=1～3)陶瓷作了微波介電性能分析。微波介電性能結(jié)果顯示：隨著x的增加，Ba5-xLaxTixTa4-xO15(x=1～3)的介電常數(shù)從47.6逐步下降到44.6，諧振頻率溫度系數(shù)τf從33.1逐步下降到2.5ppm/℃，而其品質(zhì)因數(shù)Q·f從24840增加到33030GHz。 最后，通過B位Nb5+離子取代Ta5+離子制備

4、了Ba3La2Ti2Ta2-xNbxO15(x=0，0.5，1，1.5，2.0)陶瓷，研究了取代對(duì)材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。Nb5+離子取代后合成的三種化合物仍為A5B4O15六方層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，研究Ba3La2Ti2Ta2-xNbxO15陶瓷微波下的性能，其介電性能隨x的增大表現(xiàn)為很好的線性變化。隨著x的增加，介電常數(shù)由45.1變化到49.8，而品質(zhì)因子(Q·f)逐步降低，在31040～22006GHz之間變化，諧振頻率溫度系數(shù)τf逐步