bamg13nb23o3微波介质陶瓷改性研究word格式论文.docxVIP

优秀毕业论文 精品参考文献资料 摘 要 摘 要 目前应用于微波高频段的材料主要以 Ba(Mg 1/3Ta2/3)O3 和 Ba(Mg 1/3Zn2/3)O3 等 价格昂贵但微波性能优越的陶瓷材料为主。近年来，随着民用微波通信产业朝向 微波高频段延伸，对此类微波材料的价格提出了要求。Ba(Mg1/3 Nb2/3)O3 具有价格 低廉的优势，相比钽酸盐具有更高的介电常数，同时其理论品质因子值很高，是 铌酸盐中最有希望替代钽酸盐的下一代高频应用型微波介质材料。但是 Ba(Mg1/3 -6 Nb2/3)O3 存在着实际 Q 值与理论值相差大、谐振频率温度系数偏大(??f = 33 ×10 /℃) 和烧结温度(1550℃)较高等问题。本论文在对相关文献进行深入研究的基础上，分 别从制备工艺、添加低熔点外掺物及两相复合三方面对 Ba(Mg1/3Nb2/3)O3 微波介质 陶瓷进行改性研究。 本文研究了 Ba(Mgl/3 Nb2/3)O3 陶瓷的制备工艺，重点讨论了烧结制度对显微形 貌与微波介电性能的影响。研究表明，选取适当的预合成温度对于保证 Ba(Mgl/3- Nb2/3)O3 陶瓷烧结过程中杂相的消除起到了关键作用。在 1550℃下保温 8h 进行烧 -6 结，得到了较好的微波介电性能： ??r =33.5， Q ??f =52000，??f =33×10 /℃。 本文分别采用 Ca-B-S（i CBS）、CuV2O6 、BiVO4 三种低熔点外掺物对 Ba(Mgl/3- -6 Nb2/3)O3 陶瓷进行掺杂改性研究，详细考察了不同掺杂量对相组成、微观形貌和微 波介电性能的影响。研究结果表明：(1) CBS 掺杂可促进烧结并提高 B 位 1：2 有 序度，进而降低微波损耗。当 CBS 掺杂量为 3.0wt％时，陶瓷致密化烧结温度由纯 相时的 1500℃以上降至 1250℃左右，微波性能也达到体系最佳值：??r =28，Q ??f =67800（8GHz）， ??f =45×10 /℃。(2)掺杂 CuV2O6 能显著降低 Ba(Mgl/3Nb2/3)O3 陶 瓷的烧结温度，但是不能明显改善 Q ??f 值，特别是过量掺杂引起杂相的生成而导 致微波性能急剧劣化。当 CuV2O6 掺杂量为 1.5wt％时，陶瓷致密化烧结温度降低 至 1075℃，材料的微波介电性能达到体系最佳值：??r =35，Q ??f =54000（8GHz）， f ? =-24×10-6 /℃ 。 (3) 以 BiVO4 作 为 烧 结 助 剂 可 以 使 Ba(Mgl/3 Nb2/3)O3 陶瓷在 1150℃～1175℃时实现烧结致密。适量的掺杂可使微波性能得到提高，当 BiVO4 添加量为 1.5wt%时，材料获得体系最佳微波介电性能：??r =34， Q ??f =63000GHz (8GHz)，??f ≈27×10-6/℃。 MgTiO3 具有与 Ba(Mgl/3Nb2/3)O3 类似的钙钛矿结构，且具有较大的负温度系数 (??f =-55×10-6/℃)。根据复相陶瓷的对数混合法则，在 Ba(Mgl/3Nb2/3)O3 体系引入适 I 摘 要 量的 MgTiO3 可以调节谐振频率温度系数接近于零。本文采用两相复合的方法，以 -6 MgTiO3 作为复合相制备了(1-X)Ba(Mgl/3 Nb2/3)O3 · XMgTiO3 复合陶瓷。研究表明， Ba(Mgl/3 Nb2/3)O3 体系中部分固溶 MgTiO3 使得 B 位有序度提高；随着 MgTiO3 含 量的增加，复相陶瓷的谐振频率温度系数向负方向移动，当 x=0.45 时，获得了谐 振频率温度系数近零的微波介电陶瓷，其微波介电性能为： ??r =24， Q ??f =43100 （8GHz）， ??f =-1.2×10 /℃。 关键词：Ba(Mg1/3 Nb2/3)O3，微波介质陶瓷，介电损耗，介电常数，谐振频率温度 系数 II  PAGE 6 ABSTRACT ABSTRACT Currently, Ba (Mg 1/3Ta2/3) O3 and Ba (Zn 1/3Ta2/3) O3 are the main material used at high microwave frequency, which have excellent microwave dielectric properties but quite high price. In recent years, with the civilian microwave communications industry developing towards hig