A-,n-B-,n-1-O-,3n-（n=4、5）微波介質(zhì)陶瓷的A、B位陽離子取代的結(jié)構(gòu)與性能改性研究.pdf

1、隨著微波技術(shù)不斷地發(fā)展，用微波介質(zhì)陶瓷做成的諧振器、濾波器等元器件在移動通訊、衛(wèi)星電視、雷達、電子計算機及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中有著越來越廣泛的應(yīng)用。目前已研究與開發(fā)的高性能微波介質(zhì)陶瓷主要為鈣鈦礦型或類鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)。本文根據(jù)類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)特征與A、B位離子陽離子的特性(半徑、電價、極化率)設(shè)計、合成與制備了一系列類鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)微波介質(zhì)陶瓷。 首先設(shè)計、合成與制備了A5B4O15型的A位、B位同時取代的Sr基Sr5-nLanTinNb4

2、-nO15(n=1～3)微波介質(zhì)陶瓷，并進行了結(jié)構(gòu)與介電性能的表征。結(jié)果表明該系列陶瓷均為純相，屬于三方晶系，空間群為P-3m1(No.166)。隨著n值的增加，介電常數(shù)εr逐漸由42.49下降到41.69，品質(zhì)因子Q×f值由21，728下降到16，121GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τf由16.9變化到-3.7ppm/℃。在此基礎(chǔ)上，又通過A位的Sr取代Ba制備了固溶體Ba2-xSrxLa3Ti3NbO15(x=0～1)陶瓷，其結(jié)構(gòu)也為純相

3、，屬于三方晶系，空間群為P-3m1(No.166)隨著x值增大，[NbO6]八面體的活動空間減小，εr由48.34降低到43.03，Q×f由20,291升高到39,088GHz，τf由8降低到1.39ppm/℃，當(dāng)x=1時綜合性能最優(yōu)。 然后又設(shè)計、合成與制備了A位、B位同時取代的A4B3O12型Ba3-nLa1+nTinNb3-nO12(n=0～2)微波介質(zhì)陶瓷，并進行結(jié)構(gòu)與介電性能的表征。結(jié)果表明該系列陶瓷均為純相，屬于三方

4、晶系，空間群為R-3m1。隨著取代量的增加，介電常數(shù)εr由44.3降低到42.4，品質(zhì)因子Q×f值由12,000增加到33,661GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τf由-88增加到6ppm/℃；并且此基礎(chǔ)上，研究B位的Ta取代Nb制備合成了固溶體Ba2La2TiNb2-xTaxO12(x=0～1)陶瓷，其結(jié)構(gòu)也為純相，屬于三方晶系，空間群為R-3m1。隨著x值增大，εr由42.7降低到39.2，Q×f逐漸由31，130升高到38,513GHz，