熔鹽法制備鈮酸鋅基微波介質陶瓷結構及性能研究
發(fā)布時間:2018-04-04 01:17
本文選題:ZnNb_2O_6陶瓷 切入點:Cuo 出處:《昆明理工大學》2010年碩士論文
【摘要】:ZnNb_2O_6微波介質陶瓷是近年來開發(fā)的新型微波介質陶瓷,該體系具有品質因數(shù)高、諧振頻率溫度系數(shù)可調等特點,但燒結溫度較高(1150℃),不能滿足與Ag或Cu低溫共燒。因此,對該體系改性和低溫燒結的研究是很有必要的。本文采用熔鹽法合成了純ZnNb_2O_6陶瓷粉體,并通過摻雜CuO液相燒結降低了ZnNb_2O_6陶瓷燒結溫度,再加入諧振頻率溫度系數(shù)為正值的TiO2改性制備了ZnNb_2O_6-1.75TiO_2陶瓷。 采用熔鹽KCl-NaCl-ZnCl_2,熔鹽與原料質量比1:1,在650℃合成了純ZnNb_2O_6陶瓷粉體,比傳統(tǒng)固相法合成溫度降低約200℃。ZnNb_2O_6粉體沿特定方向擇優(yōu)生長呈長條狀、棒狀。熔鹽法650℃預燒制得ZnNb_2O_6粉體粒度分布窄,中值粒徑Dso=5.31μm。隨著預燒溫度升高晶粒長大,粉體粒度有所增大。 采用熔鹽法在650℃制備的ZnNb_2O_6陶瓷粉體,摻雜CuO助劑燒結成瓷,結果表明:摻雜1wt%的CuO在1000℃燒結ZnNb_2O_6陶瓷體積密度最大(5.445g/cm3),燒結溫度比傳統(tǒng)固相法低150℃;CuO摻雜量不超過1wt%時,樣品主晶相為鈮鐵礦結構ZnNb_2O_6, CuO摻雜量超過2wt%時,樣品中檢測到有第二相Cu0.5Zn0.5Nb2O6;摻1wt%的CuO在1000℃燒結ZnNb_2O_6微波介質陶瓷微波介電性能良好:ε_r=22.56,Q×f=22 318 GHz,τ_f=-86.08ppm/℃。 采用650℃熔鹽法制備的ZnNb_2O_6粉體,摻雜一定量CuO,并加入TiO2改性制備了ZnNb_2O_6-1.75TiO_2陶瓷。結果表明:摻入4wt%的CuO在1000℃燒結,ZnNb_2O_6-1.75TiO_2陶瓷體積密度最大(5.024g/cm3);摻雜1wt%的CuO在1000℃燒結樣品中有ZnNb_2O_6和TiO2殘余,摻雜4wt%CuO在1000℃燒結的樣品為純ZnTiNb_2O_8相,摻雜8wt%的CuO在1000℃燒結則有雜質相(Cu_(0.5)Zn_(0.5))Nb_2O_6生成;摻入4wt%的CuO在1000℃燒結制備的ZnNb_2O_6-1.75TiO_2陶瓷微波介電性能最佳:ε_r=44.2,Q×f=19 654 GHz,τ_f=17.4ppm/℃。
[Abstract]:ZnNb_2O_6 microwave dielectric ceramic is a new type of microwave dielectric ceramic developed in recent years. The system has the characteristics of high quality factor and adjustable temperature coefficient of resonance frequency, but the sintering temperature is higher than 1150 鈩,
本文編號:1707738
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