MgTiO3-CaTiO3系统高频陶瓷材料研究

摘要

本文以MgTiO3-CaTiO3(简称MTZC)陶瓷系统作为主要研究体系,研究了不同工艺条件和CaTiO3含量对系统介电性能的影响,并对于向系统加入GD玻璃引起的性能改善作了初步探讨。
　　 MgTiO3(简称MTZ)陶瓷系统,其主晶相为MgTiO3,具有比较低的介质损耗,但其介电常数不够高,温度系数为正值,并且烧结温度过高。CaTiO3(简称CT)陶瓷系统可以有效提高系统的介电常数,补偿MTZ系统的温度系数,降低系统的烧结温度,并且能够进一步降低系统损耗。因此通过调节系统中CT所占的比例,可以获得温度系数接近于零的MTZC系统陶瓷材料。
　　 通过大量的实验分析,发现实验过程中一些工艺条件,如球磨工艺、烧结温度等,都能对系统的介电性能造成影响。研究发现使用直径为2mm的ZrO2圆珠球球磨10h,在1270℃下烧结的系统具有优良的介电性能。
　　 向系统中加入GD玻璃作为助熔剂,在烧结中形成液相,可以加快MTZC陶瓷系统的反应速度,有效降低烧结温度,促进瓷体致密化生长,改善系统介电性能。向系统中加入质量分数为12％的玻璃,在1100℃下烧结不但不会使系统介电性能恶化,还会使介电性能有所提高。
　　 在此基础上制备出了介电性能优良的MTZC系统高频陶瓷材料,其介电性能参数(1Mhzzs)如下:
　　 tanδ≤0.5×10-4
　　 αc=0±20ppm／℃
　　 ε=21±2