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Zn Nb2O6微波介质陶瓷材料具有较好的微波介电性能,烧结温度仅为1250℃,已受到人们广泛关注。目前众多学者对Zn Nb2O6陶瓷的研究主要在于提高介电性能方面,但是对所取得的结果并不理想。在Zn Nb2O6陶瓷粉体的制备中,多采用传统的固相法制备。固相法制得的粉体粒径大、粒度分布宽,煅烧温度高,且容易引入杂质。由于高端电子元件的制备需要细小、均匀的单相陶瓷粉体,因此寻找能够合成粒径小、粒度分布窄、纯度高的粉体的制备方法显得非常重要。在此背景下,本文采用共沉淀制备了Zn Nb2O6陶瓷粉体,并系统的研究了不同合成工艺对合成粉体物相和微观组织的影响,以及对烧结后陶瓷微观结构和介电性能的影响。采用共沉淀法,以Zn(NO3)2·6H2O、Nb2O5和HF为原料,NH3·H2O作为沉淀剂,在750℃下合成单相、粒径约150nm的Zn Nb2O6超细粉体,比传统固相合成法降低了500℃左右。研究表明:p H值对所制备粉体的物相有一定的影响,当沉淀p H值为8时,由于锌、铌元素的不均匀沉淀导致在合成Zn Nb2O6主相的同时,伴随少量的Zn3Nb2O8杂相;随着p H值的增大,粉体的粒径随之变小。反应温度、溶液浓度的改变对合成的粉体的物相和形貌影响不大,均为单相、棒状Zn Nb2O6粉体,但是影响着晶粒的尺寸和团聚情况。TEM表明:反应温度的升高,晶粒粒径先减小后略增大,且出现团聚状况,在25℃时可获得团聚少、粒度分布窄、粒径约140nm的Zn Nb2O6粉体;当浓度为0.5 mol/L时,可以得到粒径均匀、分散性好的Zn Nb2O6粉体,粒径约160nm。综上,共沉淀法制备Zn Nb2O6粉体的最佳合合成工艺为:p H值为10,反应温度为25℃,溶液浓度为0.5mol/L,煅烧温度为750℃。将共沉淀法制备的粉体和固相法合成的粉体按照一定比例混合烧结成瓷后,陶瓷试样的物相没有发生改变,均为单相Zn Nb2O6;随固相合成的粉体掺入量X(wt%)的增加和烧结温度的提高,晶粒逐渐增大,致密度下降。当固相粉体掺入量X=20,30时,少量的晶粒出现急剧长大的现象,介电常数和品质因数均逐渐相应变差;总体看来在固相粉体掺入量X=10时,得到的晶粒排列规则、致密性高,此时介电常数为最大εr=24.2,品质因数约为78600GHz;但谐振频率温度系数τf在固相粉体掺入量X=0时达到最小值为-55.2×10-6/℃,且表现出良好的稳定性。与常规烧结相比,微波烧结可降低烧结温度约100℃,缩短烧结时间1.5h。微波烧结不仅可以得到优异的微观组织结构也可避免传统高温烧结中锌元素的挥发。在1050℃微波烧结得到的Zn Nb2O6陶瓷介电性能为:?r=24.8,Q×f=78156GHz,τf=-52.1×10-6/℃。