A位取代对ZnO-0.5SiO_2陶瓷烧结特性和介电性能的影响

摘要

采用常规固相反应法,以ZnO-0.5Si O2体系为基体成分,研究了A位取代ZnO-0.5Si O2陶瓷的烧结特性和介电性能的影响规律.结果表明:Mg在一定范围内A位取代ZnO-0.5Si O2中的Zn可形成(Zn1-x,Mgx)2Si O4固溶体,x(Mg)最大固溶度不超过0.5.当取代量超过固溶度后,出现Mg2Si O4和Mg2Si O3相.x(Mg)≤0.5,陶瓷介电常数变化不大,品质因子较高;x(Mg)>0.5时,陶瓷介电常数增大,品质因子急剧下降.研究还揭示了(Zn1-x,Mgx)2Si O4(x=0.1~0.3)陶瓷在1 275℃烧结具有良好的介电性能,其介电常数为6.19~6.23,品质因子为48 000~53 000 GHz,频率温度系数为-50×10-6~-60×10-6/℃.