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《mgtio3基微波介質(zhì)陶瓷制備和性能地研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要隨著現(xiàn)代微波通信和雷達技術(shù)的飛速發(fā)展,應用于X波段(8.12GHz),具有高的品質(zhì)因子Q值,諧振頻率溫度系數(shù)rf接近于零的微波介質(zhì)材料已成為國內(nèi)外材料研究工作者關(guān)注的熱點之一。MgTi03微波介質(zhì)陶瓷,由于其諧振頻率局在10GHz左右,介電損耗低,而且原料來源廣泛,成本低廉。受到材料學者的極大關(guān)注。本論文在采用固相反應法合成單相MgTi03粉體基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地研究了酸化處理、復合物添加量、離子摻雜、燒結(jié)助劑對MgTi03基陶瓷組成、結(jié)構(gòu)及性能的影響。主要研究內(nèi)容如下:采用傳統(tǒng)固相反應法合成單相MgTi03粉體,系統(tǒng)地研究了預燒溫度、保溫時間、Mg/Ti摩爾比對粉體組成的影響
2、。確定了合成單相MgTi03粉體的最佳工藝條件:1100。C預燒4h,Mg/Ti摩爾比為1.03。對合成的粉體進行酸化處理,研究了酸化前后對MgTi03陶瓷組成及性能的影響。結(jié)果表明,合成的單相MgTi03粉體中可能存有XRD不能檢測出來的微量MgO,有利于促進陶瓷的燒結(jié),提高陶瓷的燒結(jié)性能與介電性能。其在1320。C下保溫4h燒結(jié),可獲得良好的介電性能:蒂17.91,Q·廠≈150000GHz,rf=-49.59ppmfC。通過添加SrTi03調(diào)節(jié)MgTi03陶瓷的頻率溫度系數(shù)。當SrTi03的添加量在6.0wt%時,MST陶瓷可以獲得近零的頻率溫度系數(shù)。在1275。C下保
3、溫4h燒結(jié)的介電性能為:e廣--20.76,Qf≈50000GHz,rf=0.38ppm/*C。通過zn、Co摻雜,添加燒結(jié)助劑B203改善MgTiOr6.0wt%SrTi03(以下簡稱MST0.06)陶瓷的燒結(jié)活性。研究了Zn2+、C02+摻雜,燒結(jié)助劑B203對MST0.06陶瓷組成、結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明,zn2+、C02+進入了MgTi03晶格取代M92+分別形成(Mg,Zn)Ti03、(Mg,Co)Ti03固溶體。適量的Zn、Co摻雜,能有效的促進MST0.06陶瓷的燒結(jié),降低其致密化溫度,同時改善陶瓷的介電性能。當Zn、Co的摻雜量分別為0.05、2.0wt%
4、時,在1250。C保溫4h燒結(jié),可獲得良好的介電性能,分別為:er=21.09,Qf=53000GHz,rr=3.37pprofC;er---'21.26,Q.f=52000GHz,rf≈1.68ppmfC。適量B203的加入,能有效的促進MST陶瓷的燒結(jié),降低燒結(jié)溫度,同時介電性能沒有下降。添加2wt%B203時,在1225。C燒結(jié)時的介電性能為:鏟19.42,Q·戶51000GHz,rf=1.29ppnCC。關(guān)鍵詞:MgTi03基陶瓷,SrTi03,添加劑,微波介電性能AbstractWiththerapiddevelopmentofmicrowavecommunicat
5、ionandradartechnologies,manyresearchershavefocusedonthemicrowavedielectricmaterialswhichappliedinthex-band(8to12GHz),withhighQvalueandnear-zerotemperaturecoefficientofresonantffequency.TheMgTi03microwavedielectricceramicwithlOWdielectriclOSS,abundantrawmaterialssourceandlOWcost.theresonantf
6、requencyofwhichisabout10GHz.hasattractedmuchattention.However,theceramicsystemhassomedisadvantagessuchashighsinteringtemperature,narrowsinteringrangeandlargenegative"gfiInordertoimprovethedisadvantages,inthisthesis,onthebasisofhighpuredMgTi03powerssynthesizedbytraditionalsolidphasereactionm
7、ethod,throughthewayssuchastwophasecomposite,iondoping,addingsinteringadditives,thesinteringcharacteristicandmicrowavedielectricpropertiesofMgTi03basedceramichavebeeninvestigated.111emainresultsareasfollows:Theeffectsofpresinteringtemperature,sinteringtem