毕业论文-ZnO-TiO2纳米粉体和微波介质陶瓷地制备及性能研究.doc

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1、河南科技大学毕业设计(论文)ZnO-TiO2纳米粉体和微波介质陶瓷的制备及性能研究摘要低温共烧陶瓷技术(LTCC)的核心是研制能与高导电率Ag或Cu电极共烧的微波介质陶瓷。目前国内外研究最多、最常用的低温化方法是掺加适当的氧化物或低熔点玻璃等烧结助剂、选择固有烧结温度低的微波介质陶瓷材料、采用纳米粉粒促进烧结温度的降低。近年来,由于ZnTiO3具有优良的微波介电性能性能和相对较低的固有烧结温度,因而其粉体的制备广受关注,ZnO-TiO2系各种相转变比较复杂,而且相的形成机理和数量多少对原料配比,烧成工艺及处理方法等因素非常敏感

2、。ZnTiO3的制备方法众多,可采用诸如Sol-Gel法、熔盐法等液相工艺成功合成其单相粉末的研究也屡见报道,水热条件合成ZnTiO3单相粉末的报道还未出现。与其他方法比较,水热法具有粉体结晶良好,分散性好,纯度高,颗粒均一,分布单一等优点,广泛用于纳米级粉体的合成。本文以TiCl4和ZnCl2为主要原料,采用水热条件合成ZnO-TiO2复合氧化物,然后用传统固相法合成偏钛酸锌(ZnTiO3)陶瓷粉末,并用XRD和SEM对其组织结构和形貌进行了表征。结果表明,水热合成粉末粒度小活性大,在650℃煅烧就能合成ZnTiO3相,通过

3、800℃煅烧可以转变为纯六方ZnTiO3钛铁矿相,避免了Zn2Ti3O8相的生成。纳米颗粒能显著降低陶瓷的烧结温度,增加其反应活性,提高其体积密度、介电性能、品质因素,同时降低其介质损耗,在1100℃烧结时,其致密度可以达到4.196,陶瓷的微波介电性能为:介电常数εr=57.922,品质因数Q﹒f=17574.87GHz,介电损耗tgδ=3.05×10-4,很有实用价值。关键词:水热法,固相法,钛酸锌,低温共烧,介电性能21河南科技大学毕业设计(论文)ZnO-TiO2nano-powderandthemanufacturea

4、ndpropertyresearchofmicrowavedielectricceramicsABSTRACTThekeytechnologyofLTCCisdevelopmentofmicrowavedielectricceramicswhichcanbeco-firedwithhigh-conductivitymetalelectrodesuchasAgorCu.Atnow,themostcommonlyusedtolowtemperaturemethodathomeandabroadisbyaddingappropria

5、teoxideorlowmeltingpointglass,sinteringadditivesshouldchooseinherentlowsinteringtemperatureofthemicrowavedielectricceramicmaterialsandalsocanusenanometerpowdertopromotelowertemperature.Inrecentyears,duetotheZnTiO3withexcellentmicrowavethedielectricpropertiesoftheper

6、formanceandrelativelylowinherentsinteringtemperature,sothepowderpreparationofthecontroversial,thephase’schangeofZnO-TiO2ismorecomplex,andtheformationmechanismofthephaseandthenumberoftheratioofrawmaterials,firingtechnologyandprocessingparametersareverysensitive.Thepr

7、eparationmethodoftheZnTiO3numerous,canusesuchasSol-Gelmethodplasma-nitridingmethod,thesyntheticliquidprocesssuccessthestudyofsinglephasepowderrepeatedlyreported,waterheatconditionsynthesisZnTiO3single-phasepowderreportshadnotbeenheard,butothermethodismore,hydrotherm

8、alsynthesishasthepowdercrystallizationisgood,gooddispersion,highpurity,uniformparticles,suchasthedistributionofasingle,widelyusedinthesynt

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