CaRAlO,4(R=Nd，Y)基陶瓷的结构及微波介电性能

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1、摘要摘要系统研究了Ca／Ti协同置换CaNdAl04与(sn。Ca。)YAl04固溶体微波介电陶瓷的制备、徽结构和相组成、微波介电性能及其随成分的变化规律。取得了以下的主要成果：通过Ca／Ti协同置换对CaNdAl04微波陶瓷进行改性，得至1]Cal+xNdl．xAll-xTi。04(x=0，0．025，0．05，0．】0，0．15，0．20)微波介质陶瓷。当x

2、xNdl．xAll．xTi、04固溶体。通过对CaNdAIO。陶瓷进行Ca／Ti协同置换，改善了其微波介电性能。随着x值的增加，由于层I"．-1极化降低导致了Q厂值的提高，而结构许容因子降低所导致的层间应力的增加和高损耗CaTi03第二相的产生会给Q厂值带来负面影响。Cal+xNdl．。Ail．xTi。04的Q厂值随置换量的变化是以上因素的综合结果。在x--O．15时达到了最大值(p厂=93，400GHz)，大约是x=O(of=68，600GHz)时的1．4倍。此外，CalhNdl．xAll．xTi。04陶瓷介电常数￡随着x值的增

3、加而增加，谐振频率温度系数f，随着z值的增加从负值为正值，得到了近零的谐振频率温度系数r，。在x=0．15时，得到了最佳的微波介电性能：t=19．5，Of=93，400GHz，re=-2ppm／。C。在(srl．xCax)YAl04(x--0，0．2，0．4，0．6，o．8，0．85，0．90，1．0)体系中，K2NiF4结构的稳定性随着X值增加而增加。在x--0和0．2这两个成分点，完全没有形成K2NiF4相，说明了SrYAl04陶瓷的不稳定性。当工=0．4时，开始出现K2NiF4结构相并伴随少量Y203第二相；随着艏的增加，第

4、二相含量减少；在x=1．0时，形成了单相K2NiF4结构I均CaYAl04陶瓷。随着艟的增加，许容因子相对变化率△搦越小，K2NiF4结构越稳定。(Srl-xCax)YAl04微波介质陶瓷的缈值随着砸增加而显著改善，在x-=0．8时达到最大值。当驴0．8时，p厂值维持在50，000GHz左右。一方面，随x的增加，由于K2NiF4结构稳定性的提高，以及由A位离子半径差造成的层间压的减少，导致了Q厂值的显著增加。此外，第二相含量的减少也对Q7r值的改善有利。另一方面，由于结构许容因子f的降低所造成的K2NiF4结构中钙钛矿层和盐岩层尺

5、寸失配度的增加使体系Q厂值降低，(Srl．xCa。)YAl04的Of值的变化是综合以上因素的结果。随着x值的增加，介电常数占，维持在18．0左右，而谐振频率温度系数f，随着工值增加而减小，在x=1．0时，得到了优异的微波介电性能：p厂=52，000GHz．玎1浙江大学硕士学位论文zr=17．9，tf=4．0ppm／。C．【关键词】微波介质陶瓷，微波介电性能，K2NiF4结构，固溶体，相组成IVAbstractCa／TiCO-substitutedCaNdAl04and(Srl．xCax)YAl04ceramicswereprepa

6、red，andthemicrowavedielectriccharacteristicswereevaluatedtogetherwiththestructureandmicrostructures．Thefollowingconclutionswereobtained：CaNdAl04wasmodifiedbyCa／TiCO-substitutiontoattaintheCal+xNdl-xAIl-xTi。04(萨0，0．025，0．05，0．1，0．15，0．2)microwavedielectricceramics．K2Ni

7、F4-typesinglephasestructurewasformedforX

8、opertieswereimprovedbysuchCO—substitution．Loweringoftheinter-layerpolarizationwithincreasingxfavoredtheimprovementofQfvalue，