Li3Mg2NbO6系微波介质陶瓷掺杂改性与低温烧结的研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangwei0101
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现代通信技术的高速发展对微波器件性能的要求不断提高。微波介质陶瓷作为微波器件的关键材料,探寻陶瓷新体系、优化其性能以及降低烧结温度已成为研究热点。Li3Mg2NbO6陶瓷是近年来发现的一种新型的低介低损耗微波介质材料,但是因其本身具有较高的烧结温度、较低的Q×f值以及较大的负τf值使得Li3Mg2NbO6陶瓷并不能满足微波器件的实际应用要求。本文通过Mg2+和Nb5+离子置换的方法来调控Li3Mg2NbO6陶瓷的晶体结构,改善烧结特性以及优化其微波介电性能。并在此基础上,引入低熔点化合物、玻璃和复合烧结助剂降低Li3(Mg0.96Ca0.04)2NbO6陶瓷的烧结温度,研究了烧结助剂对陶瓷的烧结特性、物相组成、微观形貌以及微波介电性能的影响。1.采用A2+(Ca2+,Mn2+,Ni2+,Co2+)置换Mg2+以改善Li3Mg2NbO6陶瓷的微波介电性能。研究表明,A2+置换Mg2+后,形成了Li3(Mg1-x-x Ax)2NbO6固溶体,均改善了陶瓷的烧结特性和微波介电性能。采用克莫方程计算的Li3(Mg1-xAx)2NbO6陶瓷的实际离子极化率可以与其理论离子极化率符合得很好。同时研究发现Li3(Mg1-xAx)2NbO6陶瓷的孔隙校正介电常数εpc值是决定其谐振频率温度系数τf值的一个主要因素,并且推导出了Li3Mg2NbO6系陶瓷的τf与εpc之间的数学关系式。(a)、当Ca2+、Mn2+、Co2+置换Mg2+后,其晶胞体积与x值呈正比关系,陶瓷的实际离子极化率与理论离子极化率都随着x值的增加而增大。当x=0.04时,Li3(Mg0.96Ca0.04)2NbO6陶瓷在1140o C烧结时具有较高的Q×f值122,082 GHz;当x=0.02时,Li3(Mg0.98Mn0.02)2NbO6陶瓷在1125oC烧结时具有近零的τf值-4.57ppm/oC和较大的Q×f值110,582 GHz;当x=0.06时,Li3(Mg0.94Co0.06)2NbO6陶瓷在1150oC烧结时具有最小的τf值为-1.04 ppm/oC。(b)、当Ni2+置换Mg2+时,其晶胞体积与x值呈反比关系,陶瓷的实际离子极化率与理论离子极化率都随着x值的增加而减小。当x=0.04时,Li3(Mg0.96Ni0.04)2NbO6陶瓷在1175oC烧结时具有最大的Q×f值126,784 GHz和近零的τf值-2.63 ppm/oC。2.采用B5+(Ta5+,Sb5+)置换Nb5+以改善Li3Mg2NbO6陶瓷的微波介电性能。研究表明,B5+置换Nb5+后,均形成了Li3Mg2(Nb1-xBx)O6固溶体,其晶胞体积与x值呈反比关系,而理论离子极化率与实际离子极化率都随着x值的增加而增大。并且陶瓷的τf值和εpc值都随着x值的增加而表现出了相似的变化趋势。(a)、当x=0.02时,Li3Mg2(Nb0.98Ta0.02)O6陶瓷在1150oC烧结时具有较高的Q×f值110,443GHz;(b)、当x=0.06时,Li3Mg2(Nb0.94Sb0.06)O6陶瓷在1150oC烧结的Q×f值为95,487 GHz。3.采用LiF,Li2O-B2O3-Bi2O3-SiO2(LBBS),Bi2O3,BaCu(B2O5)(BCB)作为烧结助剂实现Li3(Mg0.96Ca0.04)2NbO6陶瓷的低温烧结,系统地研究了掺杂后陶瓷的烧结特性,微观形貌以及微波介电性能的变化规律。研究表明,四种烧结助剂均能有效地降低Li3(Mg0.96Ca0.04)2NbO6陶瓷的烧结温度,但只有LiF在降低陶瓷烧结温度的同时还能保持较好的微波介电性能。当添加6wt.%LiF时,Li3(Mg0.96Ca0.04)2NbO6陶瓷在900oC烧结时具有最优异的微波介电性能:εr?15.85,Q×f?98,012 GHz,τf?-28.6 ppm/oC。
其他文献
用一种新颖的制备纳米粒子与薄膜的垂直靶向脉冲激光沉积(VTPLD)方法,在室温及空气气氛下,于玻璃基底上成功地制备出ZnO纳米薄膜。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪对ZnO纳米
<正> 由捷克进口的HD龙门刨床在我厂是精加工机床,国内拥有这样的机床厂家很多。该机床拖动工作台往复运动的主传动齿轮是一个特殊结构的齿轮,它是由三件斜齿轮组成的,见图1
根据对喷雾干燥过程的研究及编制的程序等,对喷雾干燥过程中的热量分配作了计算。地干燥过程的节能提出了相应的措施。
在此前的本专栏文章中,笔者就说过对当时市场的基本态度是理性乐观。乐观的理由是沪指5178点的调整已经结束,一切悲观失望的论调都缺乏充足的理论和现实依据。理性的理由则是,笔
学位
21世纪初国际课程改革新动向:教学内容要与当代科学精神在认识论上寻求一致;与各国的文化、艺术、伦理道德等在价值观教育上寻求一致等。教学改革新动向:重视学生智力和能力
期刊
采用电控喷射系统的“现代 SONATA”汽车,根据来自设在一定位置上的18个传感器和开关的信息,对不同的使用工况,确定(计算出)一个最佳控制状况,相应地驱动8个输出控制执行机
<正> 余从医数十年间,针刺井穴治疗急症甚多,谨举其验察。一气厥验察 59年在门诊曾治一壮年,形体粗壮因与邻居争吵,突然昏倒人事不省牙关紧闭,手足厥冷,扬手掷足,烦燥不安,四
我国各级政府非常关心国民的精神生活和个体素质的提高,长期以来一直很注重终身教育,并大力推进学习化社区的建设工作。本文希望通过对“终身教育”和“学习化社区”本质和内