MgTiO3基微波介質(zhì)陶瓷介電性能的研究.pdf

1、MgTiO3陶瓷是一種典型的高品質(zhì)因數(shù)微波介質(zhì)材料，原料來(lái)源豐富，成本低廉，應(yīng)用廣泛。然而，MgTiO3陶瓷的燒結(jié)溫度較高，介電常數(shù)偏低，諧振頻率溫度系數(shù)的絕對(duì)值較大，這些限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，降低MgTiO3陶瓷的燒結(jié)溫度及改善其介電性能是研究的關(guān)鍵問題。
　　采用固相反應(yīng)法合成(1-x)MgTiO3-xBaTiO3(MBT)和(1-y)MgTiO3-yCaTiO3(MCT)系陶瓷，研究陶瓷的組分和燒結(jié)工藝與性能之間的

2、關(guān)系。利用掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜儀（EDS）和X-射線衍射儀（XRD）等，對(duì)材料的顯微結(jié)構(gòu)和物相組成進(jìn)行分析和表征，通過網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行介電性能的分析。對(duì) MCT陶瓷進(jìn)行了摻雜改性（摻雜ZnO、Fe2O3），以調(diào)節(jié)材料的微波介電性能。
　　結(jié)果表明：MgTiO3分別與BaTiO3和CaTiO3復(fù)合，隨著Ba含量和Ca含量的增加，陶瓷材料的介電常數(shù)、諧振頻率溫度系數(shù)不斷增大，品質(zhì)因數(shù)不斷降低；當(dāng)CaTiO3復(fù)合量為0.07mo

3、l時(shí)，材料獲得近零的諧振頻率溫度系數(shù)，τf=0.652ppm/℃，介電常數(shù)：εr=19.45、品質(zhì)因數(shù)：Q·f=38753GHz。
　　MCT陶瓷材料摻雜ZnO、Fe2O3后，在材料的諧振頻率溫度系數(shù)近零的前提下，材料的介電常數(shù)有所提高，燒結(jié)致密化溫度大幅度降低。當(dāng)Fe2O3摻雜量為0.015mol，在燒結(jié)溫度為1290℃、保溫4h時(shí)，得到了具有最高致密度和性能優(yōu)良的微波介電材料，其致密度為99.49％，介電性能為：εr=21.3