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《ZnOTiO納米粉體和微波介質陶瓷的制備及性能研究 畢業(yè)論文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、ZnO-TiO2納米粉體和微波介質陶瓷的制備及性能研究摘要低溫共燒陶瓷技術(LTCC)的核心是研制能與高導電率Ag或Cu電極共燒的微波介質陶瓷。目前國內外研究最多、最常用的低溫化方法是摻加適當的氧化物或低熔點玻璃等燒結助劑、選擇固有燒結溫度低的微波介質陶瓷材料、采用納米粉粒促進燒結溫度的降低。近年來,由于ZnTiO3具有優(yōu)良的微波介電性能性能和相對較低的固有燒結溫度,因而其粉體的制備廣受關注,ZnO-TiO2系各種相轉變比較復雜,而且相的形成機理和數量多少對原料配比,燒成工藝及處理方法等因素非常敏感。ZnTiO3的制備方法眾
2、多,可采用諸如Sol-Gel法、熔鹽法等液相工藝成功合成其單相粉末的研究也屢見報道,水熱條件合成ZnTiO3單相粉末的報道還未出現。與其他方法比較,水熱法具有粉體結晶良好,分散性好,純度高,顆粒均一,分布單一等優(yōu)點,廣泛用于納米級粉體的合成。本文以TiCl4和ZnCl2為主要原料,采用水熱條件合成ZnO-TiO2復合氧化物,然后用傳統固相法合成偏鈦酸鋅(ZnTiO3)陶瓷粉末,并用XRD和SEM對其組織結構和形貌進行了表征。結果表明,水熱合成粉末粒度小活性大,在650℃煅燒就能合成ZnTiO3相,通過800℃煅燒可以轉變?yōu)榧?/p>
3、六方ZnTiO3鈦鐵礦相,避免了Zn2Ti3O8相的生成。納米顆粒能顯著降低陶瓷的燒結溫度,增加其反應活性,提高其體積密度、介電性能、品質因素,同時降低其介質損耗,在1100℃燒結時,其致密度可以達到4.196,陶瓷的微波介電性能為:介電常數εr=57.922,品質因數Q﹒f=17574.87GHz,介電損耗tgδ=3.05×10-4,很有實用價值。關鍵詞:水熱法,固相法,鈦酸鋅,低溫共燒,介電性能ZnO-TiO2nano-powderandthemanufactureandpropertyresearchofmicrowa
4、vedielectricceramicsABSTRACTThekeytechnologyofLTCCisdevelopmentofmicrowavedielectricceramicswhichcanbeco-firedwithhigh-conductivitymetalelectrodesuchasAgorCu.Atnow,themostcommonlyusedtolowtemperaturemethodathomeandabroadisbyaddingappropriateoxideorlowmeltingpointgl
5、ass,sinteringadditivesshouldchooseinherentlowsinteringtemperatureofthemicrowavedielectricceramicmaterialsandalsocanusenanometerpowdertopromotelowertemperature.Inrecentyears,duetotheZnTiO3withexcellentmicrowavethedielectricpropertiesoftheperformanceandrelativelylowi
6、nherentsinteringtemperature,sothepowderpreparationofthecontroversial,thephase’schangeofZnO-TiO2ismorecomplex,andtheformationmechanismofthephaseandthenumberoftheratioofrawmaterials,firingtechnologyandprocessingparametersareverysensitive.ThepreparationmethodoftheZnTi
7、O3numerous,canusesuchasSol-Gelmethodplasma-nitridingmethod,thesyntheticliquidprocesssuccessthestudyofsinglephasepowderrepeatedlyreported,waterheatconditionsynthesisZnTiO3single-phasepowderreportshadnotbeenheard,butothermethodismore,hydrothermalsynthesishasthepowder
8、crystallizationisgood,gooddispersion,highpurity,uniformparticles,suchasthedistributionofasingle,widelyusedinthesynthesisofnanopowder.ZnO-TiO2comp