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Bi2O3-ZnO-Nb2O5（BZN）系陶瓷介电性能的研究

2020-12-07阅读(138)

Bi2O3-ZnO-Nb2O5（BZN）系陶瓷介电性能的研究

论文摘要

BZN陶瓷系统是一种市场前景广阔的高频介电陶瓷材料。本文对BZN系统进行了较全面的研究。BZN陶瓷系统中有两种主要的晶相,分别为高对称的立方焦绿石相α-BZN和低对称的单斜焦绿石相β-BZN。经过实验得知,α-BZN经800℃预烧并在高温下致密烧结后,介电性能稳定,典型值为:烧结温度范围为1080℃～1150℃,介电常数116～117,电阻率4×1012～6×1012Ω.cm,损耗3～9×10-4,温度系数-317～-349×10-6/℃。β-BZN经800℃预烧并在高温下致密烧结后,其主要性能为:烧结温度范围为980℃～1040℃,介电常数在88～100左右,损耗维持在9～17×10-4之间,电阻率在7×1013～4×1014Ω.cm之间变化,温度系数为（192±1）×10-6/℃。在β-BZN中加入TiO2后无论是在烧结温度方面,还是介电性能方面都有了很大的变化。这是由于随着TiO2添加量的增加,瓷料的相结构发生了变化,由低对称的单斜焦绿石结构β相转变为高对称的立方焦绿石结构α相。随TiO2添加量的增加,介电常数逐渐减小。温度系数负值也越来越大。分别合成α-BZN和β-BZN,将两者按一定的配比混合后在高温下烧结得到复相BZN。复相BZN的烧结温度范围在980℃～1040℃之间。复相BZN中,介电常数、温度系数随复相BZN中两主晶相α相和β相比例的不同按李氏定则变化。适合的配比可得到零温度系数的复相BZN组分。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 MLCC概述
  • 1.2 高频陶瓷系统
  • 2）系统'>1.2.1 镁锌钛（MgO-ZnO-TiO2）系统
  • 2-Nd2O3）系统'>1.2.2 钡钕钛（BaO-TiO2-Nd2O3）系统
  • 2O3-ZnO-Nb2O5）系统'>1.2.3 铌秘锌（Bi2O3-ZnO-Nb2O5）系统
  • 1.3 几种重要的铋基焦绿石子体系
  • 1.3.1 焦绿石简介
  • 2O3-ZnO-M2O5（M=Nb，Ta）系陶瓷'>1.3.2 Bi2O3-ZnO-M2O5（M=Nb，Ta）系陶瓷
  • 2O3-ZnO-Nb2O4-MOx （M=Ti,Zr,Gd,La）固溶体'>1.3.3 Bi2O3-ZnO-Nb2O4-MOx（M=Ti,Zr,Gd,La）固溶体
  • 1.4 BZN系统陶瓷
  • 1.4.1 BZN系陶瓷的两相
  • 1.4.2 BZN系统熔融物性
  • 1.5 本课题解决的问题
  • 第二章 实验工艺过程及样品测试
  • 2.1 固相合成法概述
  • 2.1.1 固相合成法
  • 2.1.2 影响固相反应的因素
  • 2.2 实验工艺过程
  • 2.3 测试性能
  • 2.3.1 测试仪器
  • 2.3.2 测试参数及各项计算公式
  • 2.4 样片的微观形貌分析及X射线衍射
  • 第三章 α-BZN瓷料的研究
  • 3.1 实验准备
  • 3.2 α-BZN的烧结温度范围
  • 3.3 α-BZN的介电性能
  • 3.3.1 α-BZN的介电常数
  • 3.3.2 α-BZN的损耗
  • 3.3.3 α-BZN的电阻率
  • 3.3.4 α-BZN的温度系数
  • 3.4 α-BZN微观形貌分析
  • 3.5 α-BZN X射线衍射结果
  • 3.6 α-BZN系介电性能总结
  • 第四章 β-BZN瓷料研究
  • 4.1 实验准备
  • 4.2 β-BZN的烧结温度范围
  • 4.3 β-BZN的介电性能
  • 4.3.1 β-BZN的介电常数
  • 4.3.2 β-BZN的损耗，温度系数，电阻率
  • 4.3.3 β-BZN微观形貌分析
  • 4.3.4 β-BZN X射线衍射结果
  • 4.3.5 β-BZN介电性能总结
  • 2添加剂对β-BZN介电性能的影响'>4.4 TiO2添加剂对β-BZN介电性能的影响
  • 4.4.1 实验准备
  • 2后样品的烧结温度范围'>4.4.2 加入TiO2后样品的烧结温度范围
  • 2后样品的介电常数'>4.4.3 加入TiO2后样品的介电常数
  • 2后样品的温度系数'>4.4.4 加入TiO2后样品的温度系数
  • 2后样品的损耗、电阻率'>4.4.5 加入TiO2后样品的损耗、电阻率
  • 2后样品微观形貌分析'>4.4.6 加入TiO2后样品微观形貌分析
  • 2后样品X射线衍射结果'>4.4.7 加入TiO2后样品X射线衍射结果
  • 第五章 复相BZN介电性能研究
  • 5.1 单相BZN介电性能综述
  • 5.1.1 α-BZN与β-BZN烧结范围比较
  • 5.1.2 α-BZN与β-BZN介电性能比较
  • 5.1.3 α-BZN与β-BZN表面形貌比较
  • 5.2 复相BZN介电性能研究
  • 5.2.1 实验准备
  • 5.2.2 复相BZN烧结范围
  • 5.2.3 复相BZN介电性能研究
  • 5.3 复相BZN介电性能总结
  • 5.4 不同工艺路线对零温度系数复相BZN介电性能的影响
  • 5.4.1 实验准备
  • 5.4.2 实验结果分析
  • 5.5 小结
  • 第六章 结论与展望
  • 参考文献
  • 参加科研情况说明
  • 致谢

    • 相关论文文献

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