(1-x)Nd(Zn 1/2 Ti 1/2 )O 3 -xSrTiO 3 微波介质陶瓷的结构与性能研究
发布时间：2021-04-05 02:48
通过传统固相合成工艺制备了（1-x）Nd(Zn1/2Ti1/2O3-xSrTiO3（x=0.0,0.2,0.4,0.5,0.6,0.8）（NZST）微波介质陶瓷。研究了SrTiO3的添加量x对NZST陶瓷的烧结性能、晶相组成、显微结构以及微波介电性能的影响。结果表明:NZST陶瓷的体积密度随着x值增大而减小,并在1350℃可以烧结致密;XRD结果显示,在x取值的整个范围内,体系均形成两相复合系统;随着SrTiO3的添加量x的增加,NZST陶瓷的微波介电性能呈现线性的变化规律。当x=0.5时,可获得谐振频率温度系数近零的微波介质陶瓷,其微波介电性能为:εr=52.5,Q×f=15834 GHz,τf=5.48×10-6/℃。
【文章来源】：中国陶瓷. 2016,52(12)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-0.5SrTiO3陶瓷在不同烧结温度下的扫描电镜照片
中国陶瓷│CHINACERAMICS│2016(52)第12期│33图3为NZST陶瓷的体积密度随烧结温度的变化。由图可以看出，各组分陶瓷的体积密度都随着烧结温度的上升先增大，并在1350℃达到最大值，随后出现下降的变化趋势。另外，对于SrTiO3添加量x不同的陶瓷，可以看出，随着SrTiO3含量x值的增大，样品的体积密度逐渐减校这主要是由于SrTiO3的密度(5.119g/cm3)[11]小于Nd(Zn1/2Ti1/2)O3的密度(6.938g/cm3)[9]。图4为NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化曲线。从图中可以看出，NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化规律与体积密度随烧结温度的变化趋势大致相同。这说明该体系陶瓷材料的介电常数与陶瓷的致密度密切相关。另外，从图中还可以看出，在1350℃时，随着SrTiO3添加量的增加，介电常数呈现上升趋势，当x=0时，NZST陶瓷的介电常数仅为31.71，当x=0.2～0.6时，图20.5Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-0.5SrTiO3陶瓷在不同烧结温度下的扫描电镜照片Fig.2SEMimagesof0.5Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-0.5SrTiO3ceramicssinteredatdifferenttemperaturesa:1260℃,b:1290℃,c:1320℃,d:1350℃,e:1380℃图3NZST陶瓷的体积密度随烧结温度的变化Fig.3ThebulkdensityofNZSTceramicsasafunctionofsinteringtemperature图4NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化Fig.4ThedielectricconstantofNZSTceramicsasafunctionofsinteringtemperature
中国陶瓷│CHINACERAMICS│2016(52)第12期│33图3为NZST陶瓷的体积密度随烧结温度的变化。由图可以看出，各组分陶瓷的体积密度都随着烧结温度的上升先增大，并在1350℃达到最大值，随后出现下降的变化趋势。另外，对于SrTiO3添加量x不同的陶瓷，可以看出，随着SrTiO3含量x值的增大，样品的体积密度逐渐减校这主要是由于SrTiO3的密度(5.119g/cm3)[11]小于Nd(Zn1/2Ti1/2)O3的密度(6.938g/cm3)[9]。图4为NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化曲线。从图中可以看出，NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化规律与体积密度随烧结温度的变化趋势大致相同。这说明该体系陶瓷材料的介电常数与陶瓷的致密度密切相关。另外，从图中还可以看出，在1350℃时，随着SrTiO3添加量的增加，介电常数呈现上升趋势，当x=0时，NZST陶瓷的介电常数仅为31.71，当x=0.2～0.6时，图20.5Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-0.5SrTiO3陶瓷在不同烧结温度下的扫描电镜照片Fig.2SEMimagesof0.5Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-0.5SrTiO3ceramicssinteredatdifferenttemperaturesa:1260℃,b:1290℃,c:1320℃,d:1350℃,e:1380℃图3NZST陶瓷的体积密度随烧结温度的变化Fig.3ThebulkdensityofNZSTceramicsasafunctionofsinteringtemperature图4NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化Fig.4ThedielectricconstantofNZSTceramicsasafunctionofsinteringtemperature
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ba(Zn1/3Nb2/3)O3--ZnNb2O6复相陶瓷的显微结构和介电性能[J]. 李志强,高峰,胡国辛,李金锦,黄茜茜. 硅酸盐学报. 2014(03)
[2]Zn2+掺杂对0.965MgTiO3-0.035SrTiO3微波介质陶瓷结构与性能影响研究[J]. 王竹梅,汪婷,李月明,沈宗洋,洪燕. 硅酸盐通报. 2013(03)
[3]MgSn0.05Ti0.95O3-SrTiO3复相陶瓷的显微结构与微波介电性能[J]. 龚志杰,王哲飞,王丽熙,韩巍,付振晓,张其土. 硅酸盐学报. 2013(01)
[4]微波介质陶瓷及器件研究进展[J]. 杨辉,张启龙,王家邦,尤源,黄伟. 硅酸盐学报. 2003(10)
硕士论文
[1]SrTiO3基微波介质陶瓷的制备与改性研究[D]. 王志建.武汉理工大学 2012
本文编号：3118987
【文章来源】：中国陶瓷. 2016,52(12)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-0.5SrTiO3陶瓷在不同烧结温度下的扫描电镜照片
中国陶瓷│CHINACERAMICS│2016(52)第12期│33图3为NZST陶瓷的体积密度随烧结温度的变化。由图可以看出，各组分陶瓷的体积密度都随着烧结温度的上升先增大，并在1350℃达到最大值，随后出现下降的变化趋势。另外，对于SrTiO3添加量x不同的陶瓷，可以看出，随着SrTiO3含量x值的增大，样品的体积密度逐渐减校这主要是由于SrTiO3的密度(5.119g/cm3)[11]小于Nd(Zn1/2Ti1/2)O3的密度(6.938g/cm3)[9]。图4为NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化曲线。从图中可以看出，NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化规律与体积密度随烧结温度的变化趋势大致相同。这说明该体系陶瓷材料的介电常数与陶瓷的致密度密切相关。另外，从图中还可以看出，在1350℃时，随着SrTiO3添加量的增加，介电常数呈现上升趋势，当x=0时，NZST陶瓷的介电常数仅为31.71，当x=0.2～0.6时，图20.5Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-0.5SrTiO3陶瓷在不同烧结温度下的扫描电镜照片Fig.2SEMimagesof0.5Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-0.5SrTiO3ceramicssinteredatdifferenttemperaturesa:1260℃,b:1290℃,c:1320℃,d:1350℃,e:1380℃图3NZST陶瓷的体积密度随烧结温度的变化Fig.3ThebulkdensityofNZSTceramicsasafunctionofsinteringtemperature图4NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化Fig.4ThedielectricconstantofNZSTceramicsasafunctionofsinteringtemperature
中国陶瓷│CHINACERAMICS│2016(52)第12期│33图3为NZST陶瓷的体积密度随烧结温度的变化。由图可以看出，各组分陶瓷的体积密度都随着烧结温度的上升先增大，并在1350℃达到最大值，随后出现下降的变化趋势。另外，对于SrTiO3添加量x不同的陶瓷，可以看出，随着SrTiO3含量x值的增大，样品的体积密度逐渐减校这主要是由于SrTiO3的密度(5.119g/cm3)[11]小于Nd(Zn1/2Ti1/2)O3的密度(6.938g/cm3)[9]。图4为NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化曲线。从图中可以看出，NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化规律与体积密度随烧结温度的变化趋势大致相同。这说明该体系陶瓷材料的介电常数与陶瓷的致密度密切相关。另外，从图中还可以看出，在1350℃时，随着SrTiO3添加量的增加，介电常数呈现上升趋势，当x=0时，NZST陶瓷的介电常数仅为31.71，当x=0.2～0.6时，图20.5Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-0.5SrTiO3陶瓷在不同烧结温度下的扫描电镜照片Fig.2SEMimagesof0.5Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-0.5SrTiO3ceramicssinteredatdifferenttemperaturesa:1260℃,b:1290℃,c:1320℃,d:1350℃,e:1380℃图3NZST陶瓷的体积密度随烧结温度的变化Fig.3ThebulkdensityofNZSTceramicsasafunctionofsinteringtemperature图4NZST陶瓷的介电常数随烧结温度的变化Fig.4ThedielectricconstantofNZSTceramicsasafunctionofsinteringtemperature
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ba(Zn1/3Nb2/3)O3--ZnNb2O6复相陶瓷的显微结构和介电性能[J]. 李志强,高峰,胡国辛,李金锦,黄茜茜. 硅酸盐学报. 2014(03)
[2]Zn2+掺杂对0.965MgTiO3-0.035SrTiO3微波介质陶瓷结构与性能影响研究[J]. 王竹梅,汪婷,李月明,沈宗洋,洪燕. 硅酸盐通报. 2013(03)
[3]MgSn0.05Ti0.95O3-SrTiO3复相陶瓷的显微结构与微波介电性能[J]. 龚志杰,王哲飞,王丽熙,韩巍,付振晓,张其土. 硅酸盐学报. 2013(01)
[4]微波介质陶瓷及器件研究进展[J]. 杨辉,张启龙,王家邦,尤源,黄伟. 硅酸盐学报. 2003(10)
硕士论文
[1]SrTiO3基微波介质陶瓷的制备与改性研究[D]. 王志建.武汉理工大学 2012
本文编号：3118987
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