YNbO4的合成制备及其介电性能的研究

论文摘要

铌酸稀土陶瓷（LnNbO4）（Ln代表La至Lu包括Y的稀土元素）是一系列具有结构和相变特性类似的新型功能陶瓷材料,当Ln为Y时即为铌酸钇（YNbO4）陶瓷。本论文以铌酸钇（YNbO4）为研究对象,系统研究了其制备工艺、显微结构与介电性能的相互关系等的一系列基础和技术问题。以三氧化二钇（Y2O3）、五氧化二铌（Nb2O5）为主要原料,采用固相反应法,以摩尔比Y2O3∶Nb2O5=1∶1的比例在气氛保护下反应烧结,获得了高纯度的YNbO4陶瓷,最佳反应合成温度为1100℃至1350℃。1350℃烧结温度下烧结的YNbO4陶瓷介电常数为26,介质损耗为5.4×10-5,Q×f值达3.4×104GHz。采用添加助剂氟化钙（CaF2）的方法,烧结制备了CaF2掺杂YNbO4陶瓷,从掺杂量、保温时间、烧结温度等方面研究了CaF2掺杂对YNbO4的烧结行为、晶体结构、显微形貌的影响,分析了第二相对微波介电性能的影响。掺杂CaF2后,降低了YNbO4烧结温度并改善微波介电性能,介电常数显著提高,介质损耗有所增加。当掺杂量为2.0wt%CaF2时,介电常数为498,介质损耗为2.1×10-4,Q×f值达2.1×103GHz。采用热压工艺烧结制备了CaF2掺杂YNbO4陶瓷。用热压工艺有效提高了陶瓷致密度并提高了陶瓷的介电常数,烧结2.0wt%CaF2的YNbO4微波介质陶瓷介电常数为501,介质损耗为1.1×10-3,Q×f值达2.4×103GHz GHz。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 序
• 1 引言
• 1.1 微波介质陶瓷材料
• 1.2 微波介质陶瓷的应用和性能要求
• 1.2.1 微波介质陶瓷的应用
• 1.2.2 微波介质陶瓷的性能要求
• 1.2.3 电介质极化原理简述
• 1.2.4 陶瓷材料的介电损耗
• 1.3 微波介质陶瓷的发展与研究现状
• 1.3.1 发展概况
• 1.3.2 微波介质陶瓷目前存在的问题和解决方案
• 1.3.3 新型微波陶瓷的研究开发
• 1.3.4 铌酸稀土陶瓷材料
• 1.4 研究的目标和内容
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 研究内容
• 4陶瓷制备及其微波介电性能研究'>2 YNbO₄陶瓷制备及其微波介电性能研究
• 2.1 前言
• 2O₃、Nb₂O₅原料粉制备YNbO₄'>2.2 采用Y₂O₃、Nb₂O₅原料粉制备YNbO₄
• 2.2.1 实验方法
• 2.3 结构与性能分析
• 2.3.1 烧结行为研究
• 2.3.2 X射线衍射分析
• 2.3.3 显微形貌特征分析
• 2.3.4 介电性能研究
• 2.4 小结
• 2掺杂烧结YNbO₄陶瓷及其微波介电性能研究'>3 CaF₂掺杂烧结YNbO₄陶瓷及其微波介电性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 原料
• 3.2.2 方法和步骤
• 3.3 结构与性能分析
• 3.3.1 烧结行为研究
• 3.3.2 X射线衍射分析
• 3.3.3 显微形貌特征分析
• 3.3.4 微波介电测试与分析
• 3.6 小结
• 2掺杂YNbO₄陶瓷及微波介电性能研究'>4 热压烧结CaF₂掺杂YNbO₄陶瓷及微波介电性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验方法
• 4.3 结构与性能分析
• 4.3.1 烧结行为研究
• 4.3.2 显微形貌特征分析
• 4.3.3 X射线衍射分析
• 4.3.4 微波介电测试与分析
• 4.4 小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 索引
• 作者简历
• 学位论文数据集