MK-1  范围内，但对于许多应用来说相对介电常数较低。如金红石和四钛酸钡材料

（BaTi4O9）也是这样，但是苦于 τf 值太高，该值在 50MK-1 到 400MK-1 之间。

1。5 各系陶瓷性能的研究

1。5。1 钡系陶瓷的研究

奥布赖恩研究九钛酸钡（Ba2Ti9O20）的有用的介电性能 εr= 39, Q(4GHz) = 7000 ， τf=2MK-1。然而，在 BaO-TiO2 相图中该化合物显示出在具有很窄的组成区域。也显 示出包析分解温度非常接近所需的烧结温度。实现单相需要保持良好的微波介电性能。通过严格的制备过程，制备出一系列“复杂”的钡钛矿化合物，其中，它的晶格是 由不同的化合价的两种离子共享。这些材料包括 Ba（Zn1/3Ta2/3）O3，Ba（Zn1/3Nb2/3） O3，Ba（Mg1/3Ta2/3）O3，常简称 BZT，BZN 和 BMT,他们的性能是在 7GHz 的频率中 εr 在 25 到 30 范围，Q≈10000 并且 τf 在±10MK-1 的范围。在更高的频率（f0> 10 GHz） 中，这些材料具有优良的介电损耗特性，但它们相比那些需要较低频率的材料

（f0≈1GHZ）εr 值较低。

1。5。2 ZTS 系陶瓷的研究

锆锡钛（ZTS）是氧化锆固溶体，由 TiO2 和 SnO2 制备成的，可写成 ZrxTiySnzO4 其中 x + y + z = 2，研究其结构，存在范围和介电性能。如图 1-1 所示晶体结构已被 确定为是 α-PbO2，它具有正交对称性和空间群 Pbcn，图上所述的 Zr+4，Ti+4 和 Sn+4 离子被认为是随机地分布在被稍微扭曲氧八面体所包围的晶格中。ZTS 相图固溶区在 图 1-2  显示，电性能与成分之间的关系是复杂的。然而，总体上可以说，增加 TiO2（包括增加 ZrO2 或 SnO2，增加 Q 和 ε），同时提高增加了三者的 Q，但 εr 几乎没有 影响。组合物中 ε=35，Q=10 和 τ₁=±2MK-1 是容易确认的。这提供了性能的最佳折衷

方案并且容易制造城市与范围广的材料。

人们已经发现，ZTS 粉末不易通过固态扩散烧结，因此，烧结助剂如 ZnO，已开 始加入到在 1200 和 1400 摄氏度之间的任意温度下，并实现了烧结后的良好致密性。 据认为，这些添加剂通过在烧结过程时在晶界中形成液相作用，通过物质的在液相中 的快速运输来增强致密化。有许多出版物和专利报告提到的各种烧结助剂和添加剂它 们是用来提高致密化和 Q 的。其中包括 ZnO、NiO、CuO、La2O3 和 Fe2O3。

在 Fe2O3 的情况下，Q 值的恶化是由于增加了大约 0。5wt%的烧结助剂而引起的。 然而，可以通过加入 NiO 起抑制作用。Fe+3 是常见的杂质，存在在氧化物陶瓷中并且 它作为晶格缺陷有可能是分散在整个晶体结构中。通过加入的 NiO（有 Fe 掺杂的组 合物）晶界形成 Fe-Ni 尖晶石，所以从晶粒内部去除 Fe+3 离子是有效的。据推测 Fe+3 的尖晶石以晶界的形式存在能减少对介电性能的损害。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

虽然能很好的解释了 Fe2O3 和 NiO 对陶瓷性能的影响，但是其他添加剂的作用是 不太好解释的。特别是，氧化锌（最常见的烧结助剂）对系统的介电性能的影响，是 相当难以确认。没有添加烧结助剂，通过传统的方法让密度大于理论的 90%已证明几 乎是不可能实现的，介电性能与那些因此微波纯的，致密的陶瓷的关系并不可靠。在晶粒边界相的存在下，由于 ZnO 的加入而使陶瓷获得足够的密度，也许可以假设材 料致密的特性造成了显著偏差。因此，困难的是试图把 ZTS 固有的介电性能和添加 剂，微观结构的影响区分开。