收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

改性SrLaAlO_4基陶瓷的结构及微波介电性能

彭利琴  
【摘要】:本论文系统研究了改性SrLaAlO4基微波介电陶瓷Sr1-xCaxLaAl04及(Sr0.6Ca0.4)1+xLa1-x(Al1-xTix)O4材料的制备、微结构与微波介电性能,讨论了其微波介电性能随结构、成分的变化规律。 通过Ca置换对SrLaAlO4微波陶瓷进行改性,得到了具有K2NiF4结构的Sr1-xCaxLaAlO4(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,0.9)陶瓷。当x0.8时,能形成Sr1-xCaxLaAlO4单相结构;对于x=0.8和0.9这两个成分点,存在少量的LaAl03第二相。晶胞参数a和c及晶胞体积Vcell都随x的增大而线性减小,这表明得到了理想的Sr1-xCaxLaAlO4固溶体。通过对SrLaAlO4陶瓷进行Ca置换改性,其微波介电性能得到了改善。随着x值的增加,A位离子半径差减小,使得内应力减小,进而提高Of值。而结构许容因子减小带来的内应力增加,会对Of值造成负面影响;另外,高损耗的LaAlO3第二相的产生也会降低Of值。在上述因素的综合作用下,Sr1-xCaxLaAlO4陶瓷的Qf值将会先增加后减小,在x=0.4时达到极大值(150,500GHz),这大约为x=0时Of值(119,300 GHz)的1.3倍。随着x值的增大,Sr1-xCaxLaAlO4陶瓷的介电常数εr略有提高,谐振频率温度系数τf也明显增大,越来越接近于零。在x=0.4时,得到了最佳的微波介电性能:εr=18.1,Of=150,500GHz,τf=-26.2 ppm/℃ 对于上述微波介电性能最佳的组分Sr0.6Ca0.4LaAlO4,其谐振频率温度系数τf还偏离零较大,有待进一步的改善,以满足微波介质谐振器的应用要求。因而,本工作进一步在B位引入Ti元素进行置换改性。用标准的固相烧结法制备出了(Sr0.6Ca0.4)1+xLa1-x(Al1-xTix)O4(x=0.025,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.45,0.6,0.75)微波介质陶瓷。在0≤x≤0.6的整个成分范围内,都得到了化学式为(Sr0.6Ca0.4)1+xLa1-x(Al1-xTix)O4的稳定K2NiF4型固溶体;x=0.6的组分中伴随有少量的(Sr,Ca,La)3(Ti,Al)2O7第二相;而对于x=0.75的组分,该相的含量非常高,只有少量的目标相(Sr0.6Ca0.4)1+xLa1-x(Al1-xTix)O4形成。通过对(Sr0.6Ca0.4)LaAlO4陶瓷进行(Sr0.6Ca0.4)/Ti协同置换,微波介电性能有了一定的改善。对于x>0的组分,随着x的增大,层间极化的降低会提高Of值,同时,许容因子的降低和A位离子半径差的增加,都会导致内应力增加,从而对Of值造成负面的影响。另外,第二相的存在,同样会降低陶瓷的Of值;引入Ti元素进行协同置换后,会导致出现成分不均匀现象,这也将严重影响陶瓷的Qf值。(Sr0.6Ca0.4)1+xLa1-x(Al1-xTix)O4陶瓷的Of值随置换量的变化是上述因素综合作用的结果。对于x0的组分,Of值先随x值的增大而增大,在x=0.25到达极大值,之后随x值的增大明显减小;但总体上x>0的所有组分的Of值都低于x=0时的Of值。随着x值的增加,(Sr0.6Ca0.4)1+xLa1-x(Al1-xTix)O4陶瓷介电常数εr明显增大,谐振频率温度系τf随也有大幅度提高,从负值调节到了正值。通过(Sr0.6Ca0.4)/Ti协同置换,在x=0.25和0.45成分点分别得到了Of的极大值和最近零的谐振频率温度系数。x=0.25时,微波介电性能为:εr=19.8,Of=138,500 GHz,τf=-11.3 ppm/℃;x=0.45时,微波介电性能为:εr=21.4,Of=112,600 GHz,τf=-1.8 ppm/℃。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 肖瑗;王哲飞;龚志杰;王丽熙;张其土;;(Y_(0.99)R_(0.01))_2Ti_2O_7(R=Pr、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)陶瓷的微波介电性能[J];功能材料;2011年S4期
2 马国芝;陈鼎;陈振华;;微波陶瓷用钛酸锌的研究进展[J];材料导报;2011年11期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 陈秀丽;周焕福;方亮;褚冬进;;B_2O_3与CuO掺杂的ZnO-2TiO_2-Nb_2O_5陶瓷与银电极的共烧行为研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
2 赵飞;常安吉;刘守宪;袁纪烈;;添加TiO_2对Al_2O_3陶瓷的结构与微波介电性能的影响[A];中国电子学会第十六届电子元件学术年会论文集[C];2010年
3 钟莉;朱晓莉;陈湘明;;Ba_(6-)3xSm_8+2xTi_(18)O_(54)微波介质陶瓷固溶限及微波介电性能[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
4 吴红焕;朱冬梅;周万城;罗发;王晓艳;;短切碳纤维的微波介电性能研究[A];2006年全国功能材料学术年会专辑(Ⅲ)[C];2006年
5 刘晓魁;苏晓磊;罗发;朱冬梅;周万城;;炭黑的表面包覆及其微波介电性能[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
6 沈杰;朱杰;徐庆;陈文;;前驱体制备(1-x)CaTiO_3-xCa(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷的微波介电性能[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2006学术年会论文专辑(上)[C];2006年
7 刘晓魁;苏晓磊;罗发;朱冬梅;周万城;;炭黑的表面包覆及其微波介电性能[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
8 李月明;张华;洪燕;王竹梅;沈宗洋;;高介电常数微波介质陶瓷及其低温烧结的研究进展[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2010年学术年会论文集(二)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭梅;铌酸盐M~(2+)Nb_2O_6(M~(2+)=Zn,Ni)基微波介质陶瓷低温烧结和微波介电性能研究[D];华中科技大学;2012年
2 梁军;低温烧结Li_2TiO_3基微波介质陶瓷及其流延成型技术研究[D];华中科技大学;2010年
3 卢祥军;改性铅基复合钙钛矿型弛豫铁电陶瓷的结构与微波介电性能[D];浙江大学;2001年
4 毛敏敏;SrRAlO_4(R=La,Nd,Sm)基陶瓷的结构与微波介电性能[D];浙江大学;2011年
5 宋开新;低介电常数微波介质陶瓷[D];浙江大学;2007年
6 赵飞;新型钙钛矿微波介质陶瓷的结构与性能关系研究[D];清华大学;2009年
7 周迪;新型铋基低温烧结微波介质陶瓷研究[D];西安交通大学;2009年
8 王伟;纳米添加剂对Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3微波陶瓷介电性能的影响研究[D];天津大学;2005年
9 傅茂森;复合钙钛矿微波介质陶瓷的结构与性能[D];浙江大学;2009年
10 雷文;ZnAl_2O_4基低介电常数微波介质陶瓷的结构与性能[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭利琴;改性SrLaAlO_4基陶瓷的结构及微波介电性能[D];浙江大学;2011年
2 孙荣光;锌硼玻璃基低温烧结陶瓷的微波介电性能研究[D];华中科技大学;2011年
3 张毓敏;Ba_2Ti_3Nb_4O_(18)陶瓷的低温烧结及微波介电性能[D];华中科技大学;2011年
4 李冉;Li_2MgSiO_4基微波介质陶瓷的低温烧结及微波介电性能[D];南京航空航天大学;2011年
5 王俊;3G移动通信基站用高Q值微波介质谐振器陶瓷研究[D];华中科技大学;2011年
6 方勇;SiO_2微波介质材料[D];浙江大学;2012年
7 袁红霞;CaRAlO_4(R=Nd,Y)基陶瓷的结构及微波介电性能[D];浙江大学;2010年
8 朱慧;正钛酸镁基微波介质陶瓷的制备和性能研究[D];华中科技大学;2011年
9 余洪滔;(1-x)CaTiO_3-xCa(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3固溶体陶瓷的微波介电性能研究[D];武汉理工大学;2004年
10 姜富城;铅、锌离子对La_2O_3-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃介电性能的影响[D];青岛大学;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978