ZnNb2TiO8系陶瓷的研究现状_毕业论文

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ZnNb2TiO8系陶瓷的研究现状

ZnNb2O6陶瓷具有铌铁矿结构[13],其微波介电性能良好,介电常数εr=20~25,品质因素Q=8000~10000,频率温度系数τf=-58~-80μ℃-1,而且它的烧结温度在1150~1200℃之间,为了提高该类陶瓷的介电常数并改善其频率温度系数,一般向其中加入介电常数相对较高且频率温度系数为正的TiO2。国内外很多学者都对ZnNb2O6-xTiO2(ZNT)系陶瓷做过研究,但是他们对随x量变化时晶相的组成有不同看法。张启龙等[14]经研究得出,当x>1。5时,晶相由ZnNb2TiO8向Zn0。15Nb0。3Ti0。55O2转变;而汪宏等[15]经研究认为,当x=2时,晶相由ZnNb2O8和Zn0。17Nb0。33Ti0。5O2两相组成;国外的D。W。Kim等[16]研究认为当x>1。0时,晶相是由ZnNb2O6和TiO2(金红石固溶体)两种结构组成。此后,电子科技大学的秦登静等人对此进行了细致的研究,其研究结果表明随着TiO2含量的增加晶相结构变化非常复杂[17]:当TiO2的质量分数x<0。4时,只有ZnNb2O6晶相存在;当0。6<x<1。4时, ZnNb2TiO8、Zn0。17Nb0。33Ti0。502和Zn0。15Nb0。3Ti0。5502三种晶相都有;而当1。6<x<2。0时,晶相结构由ZnNb2Ti08和Ti02两相组成。而且,伴随着相的结构变化,陶瓷的介电常数εr也会增加,品质因数Q值会先减小然后增大,频率温度系数τf增加。其研究表明,在1200℃烧结(x=1。8)的陶瓷的微波性能最好,其各项数据为:εr=51,Q*f=11187GHz,τf=-8μ℃-1。86465

目前在对基体材料的低温烧结研究中,最广泛的研究方法是向基体材料中加入一种或者复合添加多种低熔点氧化物或玻璃作为助烧剂,在烧结过程中引入流动性较强且对粉末有良好浸润性的液相来降低烧结温度。虽然目前并没有较为系统的理论支持,但是对于助烧剂的选择已经总结出一些有重要价值的经验论文网:(1)选用与基体材料有相同组分或与其相溶的低熔点物质作为助烧剂,如在ZNT体系和Li2O-Nb2O5-TiO2体系中适量添加CuO-V2O5能将其烧结温度降至900℃以下;(2)若助烧剂能够和基体材料的组分发生界面反应其降温效果会较好,如V2O5对Li2O-Nb2O5-TiO2体系的降温效果良好;(3)多种氧化物或玻璃复合加入其降温效果更好。

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