CaTiO3-LaGaO3系微波介質(zhì)陶瓷結(jié)構(gòu)及微波介電性能的研究.pdf

1、在過去的幾十年，全世界無線通信技術(shù)飛速發(fā)展。作為無線通信技術(shù)的重要支撐之一，微波介質(zhì)陶瓷材料因其具備高Q值，中介電常數(shù)，溫度系數(shù)穩(wěn)定等優(yōu)點而成為國內(nèi)外學者爭相研究的熱點。本論文借鑒國內(nèi)外高Q中介微波介質(zhì)陶瓷的研究成果，確定以 CaTiO3-LaGaO3系微波介質(zhì)陶瓷作為主要研究對象。重點研究了CaTiO3-LaGaO3材料體系的制備工藝(如預燒溫度、燒結(jié)溫度、降溫速率等)與其晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及微波介電性能的相互影響。此外，本文通過摻

2、入燒結(jié)助劑0.97Bi2O3-0.03Al2O3和0.76Bi2O3-0.24NiO來試圖降低CaTiO3-LaGaO3材料體系燒結(jié)溫度。但實驗的結(jié)果表明：對于CaTiO3-LaGaO3材料體系而言，即使摻入少量燒結(jié)助劑，樣品的Q×f也值出現(xiàn)了非常明顯的下降。
　　此外，本論文通過B位離子取代來提高B位離子有序度，從而提高CaTiO3-LaGaO3陶瓷樣品的Q× f值。Al2O3不僅比Ga2O3便宜，而且Al3+的結(jié)構(gòu)和電子排布與

3、Ga3+有很多相似之處，所以對于CaTiO3-LaGaO3體系存在B位取代的可能。本論文通過改變0.64CaTiO3–0.36La[Ga(1-δ)Alδ]O3材料中 Al的比例，研究 Al取代對0.64CaTiO3–0.36La[Ga(1-δ)Alδ]O3材料晶體結(jié)構(gòu)、相組成以及微波介電性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當Al的百分比為50％時，0.64CaTiO3–0.36La[Ga(1-δ)Alδ]O3由正交晶系向四方晶系進行轉(zhuǎn)變，同時在相變區(qū)

4、域附近出現(xiàn)了最優(yōu)微波介電性能：εr=45.54, Q× f=43,897 GHz(@4.53 GHz),τf=-1.7 ppm/℃。此外通過改變 xCaTiO3–(1-x) La[Ga0.5Al0.5]O3材料體系中x的值，來觀察x的變化對樣品微波介電性能的影響。發(fā)現(xiàn)在(x=0.62,0.63,0.64,0.65,0.66)區(qū)間內(nèi)，陶瓷樣品均呈現(xiàn)了良好的微波介電性能：ρr≥96.8％, Q× f≥39,000 GHz,44≤εr≤48,