NdNbO4系微波介質(zhì)陶瓷的摻雜改性研究.pdf

1、由于當(dāng)今社會(huì)微波通信領(lǐng)域的快速發(fā)展,多功能微波介質(zhì)陶瓷材料的研究引起人們更多的重視。鈮酸釹是一種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的稀土鈮酸鹽微波介質(zhì)陶瓷體系,本文通過研究鈮酸釹體系的摻雜和離子取代的陶瓷獲得了最佳微波介電特性和工藝參數(shù),針對(duì)固相法制備的鈮酸釹樣品,進(jìn)行了微觀形貌結(jié)構(gòu)、物相構(gòu)成與微波介電特性之間相互關(guān)系的研究。
　　1.通過在預(yù)燒后的鈮酸釹陶瓷粉體中添加不同質(zhì)量百分CaTiO3作為添加劑,分析和研究了NdNbO4-CaTiO3體系的

2、最佳燒結(jié)溫度,保溫時(shí)間和起調(diào)節(jié)作用的CaTiO3的最佳的摻雜量,分別為1275℃,4小時(shí)和0.6wt％;隨著CaTiO3摻雜量的不斷增加,鈮酸釹陶瓷的諧振頻率溫度系數(shù)的整體呈現(xiàn)向零趨近的變化;在鈮酸釹陶瓷的最佳燒結(jié)溫度和最佳CaTiO3添加的條件下,得到的NdNbO4-CaTiO3體系的最優(yōu)品質(zhì)因數(shù)為Q×?~70,000GHz(8.8GHz)。
　　2.通過化學(xué)式:(Nd1-xM1.5x)1.02Nb0.988O4(M=Sr Ca

3、,Mn,Co和x=0.0,0.01,0.02,0.03,0.04)研究了不同離子取代鈮酸釹中的Nd3+離子的固溶極限;Sr,Ca, Mn,Co的固溶極限分別為x=0.0-0.02,x=0.0-0.01,x=0.0-0.03和x=0.0-0.01,而所產(chǎn)生的二相化合物分別為SrNb2O6、CaNb2O6、MnNb2O6和CoNb2O6。在采用不同離子(Sr,Ca,Mn,Co)取代鈮酸釹中的Nd3+離子時(shí),鈮酸釹的結(jié)構(gòu)特性將發(fā)生改變,研究發(fā)

4、現(xiàn),以Sr,Ca,Mn,Co為取代順序的鈮酸釹陶瓷,鈮酸釹的單位晶胞體積,包裹分?jǐn)?shù)和[NbO6]結(jié)構(gòu)的傾斜度均發(fā)生變化,而這三個(gè)參數(shù)的變化直接影響了鈮酸釹陶瓷的微波介電特性的變化方向。單位晶胞體積和相對(duì)密度的縮小會(huì)導(dǎo)致介電常數(shù)的下降;包裹分?jǐn)?shù)的下降,使得品質(zhì)因數(shù)變小;諧振頻率溫度系數(shù)的改變與[NbO6]結(jié)構(gòu)中Nb位鍵價(jià)的改變呈現(xiàn)相反的變化特性。
　　3.系統(tǒng)研究了Mn2+離子取代對(duì)鈮酸釹陶瓷的微波介電特性的作用,Mn2+離子取代后