掺杂V2O5对MgNb2O6介电陶瓷工艺和性能的影响.pdfVIP

掺杂V205对MgNb206介电陶瓷工艺和性能的影响 赵 永 乐 赵 能 伟 刘 林 艳。 (1南京航空航天大学材料科学与技术学院 江苏 南京 21 1 100 2武汉理工大学材料科学与T程学院 湖北 武汉 430070) 摘 要 本文采用固相反应法常压烧结制备MgNb 0。粉末，研究了添加不同质量分数的V 0 对 MgNb 0 微波介电陶瓷的烧结丁艺和介电性能的影响。并运用XRD、SEM和LCR对试样显微组织和 性能进行了分析。结果表明：添加一定量的V 0 能够有效地降低MgNb。0。介电陶瓷的烧结温度，提 高试样的致密度、频率温度系数及介电常数。当V 0 添加量为1．0wt％，且在1 175℃烧结条件下获 得的MgNb206陶瓷性能最佳，其性能参数分别为：￡ =28，tan 6=O．00361，T f=54．64ppm·℃ 。 关键词 MgNb 0 介电陶瓷，V 0 ，烧结温度，介电性能 10×3mm的薄圆片状，压力为12kN，保压时间为lmin。 然后装炉烧结，烧结工艺为：室温到100℃时，升温速率 为了降低材料制备成本，常常需要降低陶瓷烧结温 为1℃／min：100℃到300℃，升温速率为3～4℃／min；此 度。降低烧结温度的手段主要是添加助熔剂，如CuO、 后，升温速率为5～6℃／min。其中在600℃时保温2h，以 PbO、V20 、B203等hi。近几年，国外已将超微粉末制备技术、 利于排胶 最后以5～6℃／min升温速率加热到烧结温 高致密成形技术、特种烧结技术等先进工艺用于微波介 度，保温3h后随炉冷却。 电陶瓷的研制，并取得了良好的效果_2]。随着微波烧结技 将烧成的试样用x射线衍射仪进行物相分析．再将 术等新技术在制备微波介电陶瓷材料中的应用和发展， 试样研磨．用无水乙醇清洗，并涂上中温型银浆，在 可望获得晶粒细小、显微结构均匀致密，而且较好地保持 600 oC下烧渗lOmin后，测出试样的厚度h和直径d，在 了原始材料的组成与结构的微波介电陶瓷材料。其介电 75Hz~30MHz的频率下，测定试样的电容C。及介电损耗 常数在2~2000范围内系列化，可适应多种用途，频率 tan 6，依据公式 ￡ =14．4×C。×h／d 和 T f=一(Q+ 温度系数在一100~+300范围内系列化E3,6]，从而最终实 O．5 )分别计算介电常数和频率温度系数，式中a为 现微波介电陶瓷材料组成、结构与性能的可调控性_6]。鉴 材料的线膨胀系数， 为材料的介电常数系数。 于此，本文研究了添加不同质量分数的V 0 对MgNb。0。微 波介电陶瓷的烧结工艺和介电性能的影响。 3 试验结果与分析 2 实验方法 3．1烧结特性分析 图l表示添加不同含量V20 的MgNb 0。陶瓷密度随 将称量好的原料，加入适量无水乙醇和ZrO 球混料 烧结温度变化的关系曲线。经实验测定，纯MgNb20。陶瓷 球磨，球料比为2：l，球磨4h(180r／min)后置于7O℃干燥 的烧结温度为l 300 oC，密度为4．45g／cm。。由图可知，随 箱中干燥，粉料碾磨过筛后在1 150~C×2h条件下预烧。 着烧结温度的提高，添加V20 的MgNb 0。陶瓷的密度先增 在预烧后的粉末中添加一定量的V20 作为烧结助剂，以 后减。当添加量≤1．Owt％、烧结温度在i 175～i 225℃时， 无水乙醇为介质，球磨 1Oh。造粒后采用双向压制成 密度迅速增加，之后温度继续升高其密度变化不大 其中 t嬲 窄．彩 黟 謦_ 《 擘≯ 0零j -p 尊譬 添加 1．Ow