Ca(Zn1-3Nb2-3)O3基復(fù)合鈣鈦礦微波介質(zhì)陶瓷.pdf

1、微波通信的迅速發(fā)展要求開發(fā)出具有較高介電常數(shù)εr、高Qf值與近零諧振頻率溫度系數(shù)τf的微波介質(zhì)陶瓷。本論文對(duì)Ca(Zn1/3Nb2/3)O3陶瓷微結(jié)構(gòu)與微波介電性能之間的關(guān)系進(jìn)行了深入研究和探討,并通過對(duì)Ca(Zn1/3Nb2/3)O3陶瓷進(jìn)行A位和B位離子置換改性,成功地得到了中介電常數(shù)、高Q值與近零諧振頻率溫度系數(shù)陶瓷。對(duì)Ca(Zn1/3Nb2/3)O3陶瓷進(jìn)行XRD精細(xì)化分析得出,Ca(Zn1/3Nb2/3)O3復(fù)合鈣鈦礦陶瓷在室

2、溫下屬單斜晶系,空間群為P2l/c(14),存在1:2的長程有序和b-b-c+的氧八面體扭轉(zhuǎn)。隨燒結(jié)溫度升高,Qf值先增加后減少,在1225℃燒結(jié)得到最大值;介電常數(shù)值幾乎不受燒結(jié)溫度和氧氣氛熱處理的影響。氧氣氛中熱處理過程對(duì)Qf值有大幅改善,且增加率隨燒結(jié)溫度升高而增大。氧空位和晶界的協(xié)同作用是影響Qf值的主要外在因素。用CaTiO3對(duì)Ca(Zn1/3Nb2/3)O3陶瓷進(jìn)行了改性。XRD譜表明在全部成分范圍獲得了單相材料,且復(fù)合體系

3、內(nèi)部的1:2長程有序被加入Ti4+的隨機(jī)分布打亂,但拉曼光譜807cm-1附近的Alg全振動(dòng)伸縮模表明復(fù)合陶瓷中仍存在著1:2短程有序。介電常數(shù)和諧振頻率溫度系數(shù)隨CaTiO3加入量增多呈非線性增大,Qf值的變化與有序疇尺寸和氧空位有關(guān)。獲得了很好的微波介電性能,氧氣氛處理后在x=0.4成分點(diǎn)的介電性能最好:εr=52,Qf=13,091G=Hz,τf=Oppm/℃。用Ba2+置換Ca2+對(duì)Ca(Zn1/3Nb2/3)O3進(jìn)行改性。XR