熔盐法制备铌酸锌基微波介质陶瓷结构及性能研究

发布时间：2018-04-04 01:17

  本文选题：ZnNb_2O_6陶瓷　切入点：Cuo　出处：《昆明理工大学》2010年硕士论文

【摘要】：ZnNb_2O_6微波介质陶瓷是近年来开发的新型微波介质陶瓷,该体系具有品质因数高、谐振频率温度系数可调等特点,但烧结温度较高(1150℃),不能满足与Ag或Cu低温共烧。因此,对该体系改性和低温烧结的研究是很有必要的。本文采用熔盐法合成了纯ZnNb_2O_6陶瓷粉体,并通过掺杂CuO液相烧结降低了ZnNb_2O_6陶瓷烧结温度,再加入谐振频率温度系数为正值的TiO2改性制备了ZnNb_2O_6-1.75TiO_2陶瓷。 采用熔盐KCl-NaCl-ZnCl_2,熔盐与原料质量比1：1,在650℃合成了纯ZnNb_2O_6陶瓷粉体,比传统固相法合成温度降低约200℃。ZnNb_2O_6粉体沿特定方向择优生长呈长条状、棒状。熔盐法650℃预烧制得ZnNb_2O_6粉体粒度分布窄,中值粒径Dso=5.31μm。随着预烧温度升高晶粒长大,粉体粒度有所增大。 采用熔盐法在650℃制备的ZnNb_2O_6陶瓷粉体,掺杂CuO助剂烧结成瓷,结果表明：掺杂1wt%的CuO在1000℃烧结ZnNb_2O_6陶瓷体积密度最大(5.445g/cm3),烧结温度比传统固相法低150℃；CuO掺杂量不超过1wt%时,样品主晶相为铌铁矿结构ZnNb_2O_6, CuO掺杂量超过2wt%时,样品中检测到有第二相Cu0.5Zn0.5Nb2O6；掺1wt%的CuO在1000℃烧结ZnNb_2O_6微波介质陶瓷微波介电性能良好：ε_r=22.56,Q×f=22 318 GHz,τ_f=-86.08ppm/℃。 采用650℃熔盐法制备的ZnNb_2O_6粉体,掺杂一定量CuO,并加入TiO2改性制备了ZnNb_2O_6-1.75TiO_2陶瓷。结果表明：掺入4wt%的CuO在1000℃烧结,ZnNb_2O_6-1.75TiO_2陶瓷体积密度最大(5.024g/cm3)；掺杂1wt%的CuO在1000℃烧结样品中有ZnNb_2O_6和TiO2残余,掺杂4wt%CuO在1000℃烧结的样品为纯ZnTiNb_2O_8相,掺杂8wt%的CuO在1000℃烧结则有杂质相(Cu_(0.5)Zn_(0.5))Nb_2O_6生成；掺入4wt%的CuO在1000℃烧结制备的ZnNb_2O_6-1.75TiO_2陶瓷微波介电性能最佳：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，

本文编号：1707738