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Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3微波陶瓷介电性能研究

刘丹丹  
【摘要】:Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(简称BMT)陶瓷是 (A=Ba,Sr; =Mg,Zn; =Nb,Ta)型复合钙钛矿结构化合物中的一种。它是低 类微波介质陶瓷材料的最优秀的典型代表,可作为滤波器、谐振器上的介质材料应用在微波范围。但此种材料的烧结温度过高,达到1600℃,极易造成Mg、Ba等组分的挥发而使其介电性能恶化。因此,以改善其烧结性能,降低烧结温度,并提高其介电性能为主要目的的对BMT陶瓷材料改性研究就显得十分必要。 本文分别研究了两种A位和B位离子取代化合物对系统烧结性能、介电性能的影响,并初步探讨了系统微观结构的变化与介电性能之间的关系。 A位由Sr2+离子取代Ba2+离子,形成(Ba1-xSrx)(Mg1/3Ta2/3)O3(简称BSMT)固溶体型化合物,具有复合钙钛矿结构。Sr含量x≥0.6时发生相转变,形成一种新的低温相,这是由于氧八面体畸变造成的。这种低温相结构与BMT或SMT六方晶系结构相比具有较低的对称性。低温相的形成,可显著降低BSMT陶瓷的烧结温度,在1500℃即可烧结致密,比BMT低100℃。BSMT系统的微观结构和介电性能的异常变化也与此低温相的生成有关。 对于添加BaSnO3的系统(1-x)Ba(Mg1/3Ta2/3)O3-xBaSnO3,其中B位由Sn4+取代Mg2+或Ta5+。发现BaSnO3的添加可明显改善系统的烧结性能,降低烧结温度,当BaSnO3的添加量为0.15wt%时在1500℃即可烧结致密(比纯BMT降低100℃),此时系统体密度达到纯BMT理论密度的94.1%,而介电性能与陶瓷密度密切相关,密度最大,Q值最高, 趋于零。此时其微波介电性能如下: =24.9、Qf0=354,000、 =0。


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