丁佳钰
,
肖瑗
,
王哲飞
,
王丽熙
,
张其土
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.10563
研究了CrO3、Nb2O5、SiO2及Al2O3对 Y2Ti2O7 陶瓷的烧结性能、相组成和微波介电性能的影响. 其中Nb2O5 掺杂能够降低 Y2Ti2O7 陶瓷材料的烧结温度, 提高基体陶瓷的介电常数和品质因子,引起谐振频率温度系数的明显变化. 且随着Nb2O5含量的增多,所有样品的主晶相仍为立方烧绿石型Y2Ti2O7,Nb5+可能进入烧绿石结构中, 部分取代Ti4+所在位置.实验结果表明：1mol%Nb2O5掺杂的陶瓷材料在 1420℃ 下烧结致密,具有最佳的微波介电性能: ε r =61.8, Q× f =9096GHz (f=5.494GHz), τf =54×10 - 6 /℃.
关键词:
陶瓷
,
crystal growth
,
X-ray diffraction
,
dielectric properties
,
modification
韩朋德
,
丁佳钰
,
陈娇
,
黄啸谷
,
王丽熙
,
张其土
功能材料
分析了SmBO3颗粒度对粉体散射作用和吸收作用的影响.激光防护功能填料对激光的散射作用主要考虑米氏散射;在激光防护功能填料质量一定的条件下,粒径越小,粒子数就越多,粒子对光的吸收截面越大,吸收系数也就越大.对于SmBO3激光防护功能填料,折射率n=1.95时,激光波长为1.06μm,散射面积比Q(γ)随粒径参数γ的函数变化关系图可以得到当X=1.771时,SmBO3的散射面积比最大,此时27πλ=1.771.即r≈298nm.所以当颗粒尺寸大约在600nm左右时,SmBO3微粒的散射消光作用最强.在1.05～1.15μm波长范围内,随着SmBO3颗粒的长大,粉体对1.06μm波长处的光的反射率有所降低,并在颗粒大小为587nm左右时达到最低值,约为0.5%.而当颗粒尺寸进一步长大时,SmBO3粉体对1.06μm波长处的光的反射率值又有所提高.当颗粒大小达到1μm左右时,SmBO3粉体对1.06μm波长处的光的反射率约0.6%.这与理论计算得出的具有最佳散射消光的SmBO3粉末的颗粒尺寸为600nm左右相一致,符合理论计算结果.激光测试也显示600nm左右的SmBO3颗粒对1.06μm激光的反射率最低,符合理论计算结果.
关键词:
激光防护功能填料
,
散射作用
,
吸收作用
,
颗粒度
,
硼酸钐
丁佳钰
,
肖瑗
,
王哲飞
,
王丽熙
,
张其土
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.10563
研究了CrO3、Nb2O5、SiO2及A12O3对Y2Ti2O7陶瓷的烧结性能、相组成和微波介电性能的影响.其中Nb2O5掺杂能够降低Y2Ti2O7陶瓷材料的烧结温度,提高基体陶瓷的介电常数和品质因子,引起谐振频率温度系数的明显变化.且随着Nb2O5含量的增多,所有样品的主晶相仍为立方烧绿石型Y2Ti2O7,Nb5+可能进入烧绿石结构中,部分取代Ti4+所在位置.实验结果表明:1mol%Nb2O5掺杂的陶瓷材料在1420℃下烧结致密,具有最佳的微波介电性能:εr=61.8,Q×f9096GHz (f=5.494GHz),τf=54× 10-6/℃.
关键词:
陶瓷
,
晶体生长
,
X射线衍射
,
介电性能
,
改性
丁佳钰
,
肖瑗
,
张其土
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.06.017
以新型的具有中介电常数的Y2Ti2O7系微波介质陶瓷为研究基体,选用PbTiO3为改性添加剂,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、网络分析仪和阻抗分析仪等现代测试仪器对材料的性能进行了表征,重点研究了PbTiO3掺杂后陶瓷材料的物相组成和介电性能.结果表明:PbTiO3掺杂没有改变材料的主晶相,仍为A2B2O7型烧绿石结构,由此推测PbTiO3可能固溶到Y2Ti2O7陶瓷晶格中.Pb2+占据Y3+所在的A位,且同时产生新的空位缺陷,破坏了材料的有序度,提高了晶格扩散速率,有效降低了陶瓷的烧结温度.少量Pb元素的加入使材料的晶胞常数增大,单位晶胞体积变大,Ti4+具有更大的运动空间,提高了材料本身的离子总极化率,从而提高材料的介电性能,尤其是介电常数值.当PbTiO3掺杂量为2%时,在1345℃下烧结,介电性能较好:εT＝56.4,tanδ＝1.21×10-3,Q×f＝4776GHz.
关键词:
微波介质陶瓷
,
钛酸铅
,
烧绿石结构
,
掺杂
陶婷婷
,
丁佳钰
,
张其土
材料科学与工程学报
目前国内外对εr范围在40～80左右的中介电常数微波介质陶瓷体系的研究还很缺乏.为适应现代微波通讯技术发展需求,本实验研究开发了新型中介电常数Y2O3-2TiO2系微波介质陶瓷,并在此基础上添加Bi2Ti2O7陶瓷粉料进行复相掺杂.利用网络分析仪,阻抗分析仪,XRD,SEM等方法,本文重点研究了不同Bi2Ti2O7掺杂量对Y2O3-2TiO2系微波介质陶瓷材料烧结性能和介电性能的影响.通过分析发现适量掺杂能够有效降低材料的烧结温度,并使材料致密化.同时由于Bi3+置换主晶相中的Y3+形成了固溶体,材料主晶相为烧绿石结构并未改变.当添加质量分数为8wt%时获得介电性能较好的陶瓷材料,烧结温度从未掺杂的1460℃降低到1320℃.在1M下:εr≈62.14,tanδ≈1.22×10-3,微波频率(4.55GHz)下εr≈62.85,Q·f=4122.8 GHz,τf=-7ppm/℃.
关键词:
微波介质陶瓷
,
中介电常数
,
钛酸铋
,
氧化钇
