MgTiO3基射頻高Q陶瓷材料的研究.pdf

1、射頻高Q陶瓷是目前制造高頻微波元件和高頻多層陶瓷電容器的首選材料。面對頻段緊缺、信息容量大的問題,相應(yīng)的材料必須具備合適的介電常數(shù)、高頻下較高的品質(zhì)因數(shù)和趨近于零的τf值。
　　MgTiO3因其具有很高的Qf值(160000GHz)和豐富的原料而引起關(guān)注。但是MgTiO3也存在著介電常數(shù)較低(εr=17)和τf值呈較大的負值(τf=-55ppm/℃)的缺點,而且它的燒結(jié)溫度高(1380℃),不僅達不到與 Cu、Ni電極共燒的標準,

2、對Ag/Pd電極要求也很高。針對這些情況,本文首先采用Zn在A位取代部分Mg,Sn置換B位的Ti,利用ZnO的助熔改善燒結(jié),降低成瓷溫度,借助SnO2抑制晶粒過分生長,共同作用下得到MZTS陶瓷。當x=0.05時,在1240℃燒結(jié)4h具有較好的微波介電性能:εr=16.34,Qf=103626GHz(6.967GHz),τf=-25 ppm/℃。
　　接著,確定ZnO的含量后,添加具有高εr(181)和高τf(991ppm/℃)的

3、Ca0.8Sr0.2TiO3來提高(Mg0.95Zn0.05)(Ti0.95Sn0.05)O3的介電常數(shù),并進一步調(diào)節(jié)τf值,使其趨近于零。隨著Ca0.8Sr0.2TiO3含量的增加,體系相結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,MgTi2O5出現(xiàn)在晶相中,但晶粒結(jié)合的更緊密,樣品的εr逐漸增大,Qf值不斷的減小,τf值先減小后增大。當x=0.04時,96MZCST在1230℃燒結(jié)4h具有最佳的微波介電性能:εr=19.62,Qf=52030GHz(6.62GH

4、z),τf=-3.51ppm/℃。
　　最后,本文嘗試使用(La0.44Sr0.33)TiO3來調(diào)節(jié)(Mg0.95Zn0.05)TiO3陶瓷的τf值和介電常數(shù),并研究其結(jié)構(gòu)和性能,期望開發(fā)出一系列新的適用的復(fù)合材料。陶瓷主晶相為(Mg0.95Zn0.05)TiO3和(La0.44Sr0.33)TiO3,第二相(Mg0.95Zn0.05)Ti2O5的出現(xiàn)增加了材料的介電損耗,并且燒結(jié)溫度升高時,它的含量增加。隨著(La0.44Sr0