Li2O-Na2O-B2O3-SiO2燒結(jié)助劑對(duì)BaAl2Si2O8陶瓷結(jié)構(gòu)與介電性能的影響
摘要：采用傳統(tǒng)固相反應(yīng)工藝,按化學(xué)計(jì)量比合成BaO-Al2O3-SiO2 (BAS)-x%(w/w) Li2O-Na2O-B2O3-SiO2 (LNBS)(x=0,1,2,3,4)陶瓷。研究不同LNBS燒結(jié)助劑添加量對(duì)BAS系微波介質(zhì)陶瓷的結(jié)構(gòu)和介電性能的影響。通過Clausius-Mossotti公式計(jì)算討論了BAS理論與實(shí)驗(yàn)介電常數(shù)(εr)的差異。研究結(jié)果表明:LNBS燒結(jié)助劑中Li^+進(jìn)入鋇長(zhǎng)石Al^3+位或單四元環(huán)(S4R)間隙,并產(chǎn)生了O2-空位或Ba^2+空位,從而促進(jìn)BAS六方相向單斜相的轉(zhuǎn)變。添加適量的LNBS燒結(jié)助劑后,BAS陶瓷的燒結(jié)溫度從1 400 ℃降低到1 325 ℃,同時(shí)BAS陶瓷樣品密度、品質(zhì)因數(shù)(Qf)值以及頻率溫度系數(shù)(τf)得到改善。當(dāng)x=1,燒結(jié)溫度為1 325 ℃時(shí),可獲得綜合性能相對(duì)較好的BAS陶瓷,其介電性能:Qf=35 199 GHz,εr=6.37,τf=-1.613×10^-5 ℃^-1。
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