Ba(Mg1/3Ta2/3)O3微波介质陶瓷改性研究

摘要

近年来，随着移动通信技术的高速发展，微波通信事业也得到了较大的提高，研究人员针对应用于不同频段的微波介质材料进行了大量的研究。本文选用具有复合钙钛矿结构的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)微波介质陶瓷为研究对象，采用固相法合成工艺制备试样，运用XRD、SEM、EDS等分析手段分别对B位、A位离子替换掺杂后，对BMT陶瓷体系的物相结构、有序度、微观形貌、微区成份以及微波介电性能进行了深入的研究。
　　本文研究了BMT陶瓷的制备工艺，重点讨论了烧结制度对显微形貌和微波介电性能的影响。研究表明，选取适当的预烧温度对于保证BMT陶瓷烧结过程中杂相的消除起到了关键作用。在1600℃下保温6h进行烧结，得到了较好的微波介电性能：εr=25.1，Q×f=66000GHz(8GHz)，τf=4.5×10-6/℃。
　　本文系统地研究了B位、A位离子替换掺杂对BMT陶瓷材料结构和性能的影响，研究结果表明：(1)MnCO3掺杂可促进烧结但降低了BMT陶瓷体系的B位1:2有序度。当w(MnCO3)＝2wt％时，BMT陶瓷致密化烧结温度由纯相时的1600℃降至1350℃左右，其体积密度ρ=7.482g/cm3，相对密度达到98%，同时，陶瓷体系获得了良好的微波性能:εr=25，Q×f=89000GHz(8GHz)，τf=0.5×10-6/℃。(2)BaWO4掺杂可以促进烧结并提高了BMT陶瓷体系的B位1:2有序度。当w(BaWO4)＝4wt%时，BMT陶瓷致密化烧结温度降至1400℃左右，其体积密度ρ=7.562g/cm3，相对密度达到99%，同时，陶瓷体系获得了良好的微波性能:εr=26.7，Q×f=98000GHz(8GHz)，τf=6.5×10-6/℃。(3)La2O3掺杂可以促进烧结并提高了BMT陶瓷体系的B位1:2有序度。当w(La2O3)＝4wt%时，BMT陶瓷致密化烧结温度降至1450℃左右，其体积密度ρ=7.134g/cm3，相对密度达到93.4%，同时，陶瓷体系获得了良好的微波性能:εr=25.5，Q×f=89000GHz(8GHz)，τf=25.3×10-6/℃。(4)SrCO3掺杂可以促进烧结并提高了BMT陶瓷体系的B位1:2有序度。当w(SrCO3)＝6wt%时，BMT陶瓷致密化烧结温度降至1500℃左右，其体积密度ρ=7.534g/cm3，相对密度达到98.7%，同时，陶瓷体系获得了良好的微波性能:εr=24.5，Q×f=99000GHz(8GHz)，τf=9.6×10-6/℃。

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第一章 绪论

1.1 微波介质陶瓷概述

1.2 微波介质陶瓷掺杂改性的烧结原理

1.3 微波介质陶瓷的应用

1.4 本文研究内容及意义

第二章 实验设计及测试方法

2.1 样品的制备

2.2 样品的性能测试方法

第三章 Ba(Mg1/3Ta2/3)O3微波陶瓷的制备研究

3.1实验方法

3.2 实验结果及讨论

3.3 本章总结

第四章 Ba(Mg1/3Ta2/3)O3微波陶瓷B位掺杂的改性研究

4.1 掺杂MnCO3以改善Ba(Mg1/3Ta2/3)O3微波陶瓷介电性能的研究

4.2 掺杂BaWO4以改善Ba(Mg1/3Ta2/3)O3微波陶瓷介电性能的研究

4.3 本章小结

第五章 Ba(Mgl/3Ta2/3)O3微波陶瓷A位掺杂的改性研究

5.1 掺杂La2O3以改善Ba(Mg1/3Ta2/3)O3微波陶瓷介电性能的研究

5.2 掺杂SrCO3以改善Ba(Mg1/3Ta2/3)O3微波陶瓷介电性能的研究

5.3 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间的研究成果