MgTiO3基微波介質(zhì)陶瓷的結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、本文采用傳統(tǒng)的固相法制備了鈦酸鎂經(jīng)過多種途徑改性后的陶瓷樣品，其中包括形成鎂過量的非化學計量鈦酸鎂陶瓷、加入錫進行B位取代的Mg(Ti，Sn)O3陶瓷以及引入SrTiO3形成的復(fù)合陶瓷。并采用XRD、SEM、微波介電性能測試等分析測試手段對樣品的性能進行表征，從而確定出恰當?shù)碾x子摻雜量及燒結(jié)條件，并分析其改性效果、研究改性機理。
　　通過對Mg/Ti分別為1、1.02、1.04、1.05、1.07的組成進行研究后，可以看到，隨著鎂

2、含量的增加，在Mg/Ti=1時出現(xiàn)的MgTi2O5雜相逐漸消失，在Mg/Ti為1.02時獲得了只含單相MgTiO3的陶瓷，當超過1.02時會有新的雜相Mg2TiO4出現(xiàn)。同時，介電常數(shù)和諧振頻率溫度系數(shù)受鎂含量的影響非常小，它們的值幾乎不變，而品質(zhì)因數(shù)隨組成的變化比較敏感，隨著鎂含量的增加先增大后減小，在Mg/Ti為1.02時獲得了最大值。綜合來看，組成為Mg/Ti=1.02并在1390℃/4h條件下燒結(jié)，可獲得具有良好微波介電性能的M

3、gTiO3陶瓷樣品:εr=17.0，Qf=168，000GHz(10GHz)，τf=-51ppm/℃。
　　通過研究向MgTiO3(Mg/Ti=1.02)中摻入Sn4+形成的Mg(Ti1-xSnx)O3陶瓷系統(tǒng)(x=0、0.03、0.05、0.07、0.10、0.15)，結(jié)果表明，樣品中均具有MgTiO3型鈦鐵礦結(jié)構(gòu)，不含或含微量雜相，結(jié)晶狀況良好，當x=0.05時，可得到單相的樣品。本次實驗得到的品質(zhì)因數(shù)Qf值比純鈦酸鎂陶瓷的要

4、大得多。隨燒結(jié)溫度的增加，介電常數(shù)εr值、密度及品質(zhì)因數(shù)Qf都是先增加后減小。x=0.05的組成在1390℃/4h燒結(jié)時，獲得了較好的性能:體積密度ρ=4.07g·cm-3、εr=17.4、Qf=322,000GHz(10GHz)、τf=-54ppm/℃。
　　向Mg(Ti0.95Sn0.05)O3中摻入鍶后，形成了兩相復(fù)合的(1-x)Mg(Ti0.95Sn0.05)O3-xSrTiO3陶瓷體系，主晶相為鈦鐵礦結(jié)構(gòu)的MgTiO3相