mgtio3基射频高q陶瓷材料的研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyontheMgTiO3-basedRFceramicmaterialswithhighQ-valueCandidate:ZhangXianyunMajor:MaterialPhysicsandChemistrySupervisor:Prof.JiangShenglinHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,430074,P.R.China

2、December30,2010独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库

3、进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要射频高Q陶瓷是目前制造高频微波元件和高频多层陶瓷电容器的首选材料。面对频段紧缺、信息容量大的问题，相应的材料必须具备合适的介电常数、高频下较高的品质因数和趋近于零的τƒ值。MgTiO3因其具有很高的Qf值（160000GHz）和丰富的原料而引起我们的关注。但是MgTiO3也存在着介电常数较低（εr=17）和τƒ值呈较大的

4、负值（τf=-55ppm/℃）的缺点，而且它的烧结温度高（1380℃），不仅达不到与Cu、Ni电极共烧的标准，对Ag/Pd电极要求也很高。针对这些情况，本文首先采用Zn在A位取代部分Mg，Sn置换B位的Ti，利用ZnO的助熔改善烧结，降低成瓷温度，借助SnO2抑制晶粒过分生长，共同作用下得到MZTS陶瓷。当x=0.05时，在1240℃烧结4h具有较好的微波介电性能：εr=16.34，Qf=103626GHz(6.967GHz)，τf=-25ppm/℃。接着，确定ZnO的含量后，添加具有高ε（r181）和高τ（f991ppm/℃）的Ca0.8Sr0.2TiO3来提高(M

5、g0.95Zn0.05)(Ti0.95Sn0.05)O3的介电常数，并进一步调节τf值，使其趋近于零。随着Ca0.8Sr0.2TiO3含量的增加，体系相结构发生变化，MgTi2O5出现在晶相中，但晶粒结合的更紧密，样品的εr逐渐增大，Qf值不断的减小，τf值先减小后增大。当x=0.04时，96MZCST在1230℃烧结4h具有最佳的微波介电性能：εr=19.62，Qf=52030GHz(6.62GHz)，τf=-3.51ppm/℃。最后，本文尝试使用(La0.44Sr0.33)TiO3来调节(Mg0.95Zn0.05)TiO3陶瓷的τf值和介电常数，并研究其结构和性能

6、，期望开发出一系列新的适用的复合材料。陶瓷主晶相为(Mg0.95Zn0.05)TiO3和(La0.44Sr0.33)TiO3，第二相(Mg0.95Zn0.05)Ti2O5的出现增加了材料的介电损耗，并且烧结温度升高时，它的含量增加。随着(La0.44Sr0.33)TiO3掺入量的增加，样品的εr逐渐增大，Qf值不断减小，τf值先减小后增大。当x=0.10时，90MZLST陶瓷在1285℃烧结2h获得较好的微波介电性能：εr=22.17，Qƒ=48471GHz(6.72GHz)，τƒ=–7.99ppm/℃。关键词：射频高Q陶瓷;MgTiO3;掺杂改性；微波介电性能I华中

7、科技大学硕士学位论文AbstractRFceramicswithhighQarethefirstchoiceofmanufacturinghighfrequencymicrowavecomponentsandhighfrequencymultilayerceramiccapacitor.Facingtheproblemsofscarcespectrumandexplosionofinformationcapacity,correspondingtothat,materialsystemmustsatisfythreemaincriteria:prop