燃烧法合成Pb_(1-x)Ca_xZrO_3及其微波介电性能

摘要

采用燃烧法合成了Pb1-xCaxZrO3(x=0.3~0.5,摩尔分数)纳米晶粉体,并采用X-射线粉末衍射仪(XRD)、比表面仪和网络分析仪对合成产物的相结构、粉体特性和微波介电性能进行表征。研究结果表明,最佳合成条件是前驱体溶液pH值等于1,甘氨酸与总的金属离子摩尔比(G/M)为1.75,初级粉料的煅烧温度为900℃。合成的粉体为棱形六面体钙钛矿结构,粉体晶粒尺寸在100 nm以下,但存在一定程度的硬团聚。粉体具有良好的烧结性能,在1 250℃下烧结2 h可得相对密度大于96%的致密陶瓷。随x值的增大,Pb1-xCaxZrO3陶瓷的介电常数(rε)从134逐步减少到74,品质因子(Q×f)从2 540 GHz逐步增加到5 120 GHz,谐振频率温度系数(τf)从80×10-6/℃逐步减少到-10×10-6/℃。