【摘 要】
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微波介质陶瓷的相对介电常数εr与品质因数Q之间存在一定的反比关系，不同εr的材料可以满足不同应用需求的器件需求，而各类器件工作的稳定性与可靠性均取决于材料频率温度
【机 构】
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武汉理工大学特种功能材料技术教育部重点实验室材料科学与工程学院材料复合新技术国家重点实验室武汉430070
【出 处】
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第十四届全国电介质物理、材料与应用学术会议
论文部分内容阅读
微波介质陶瓷的相对介电常数εr与品质因数Q之间存在一定的反比关系，不同εr的材料可以满足不同应用需求的器件需求，而各类器件工作的稳定性与可靠性均取决于材料频率温度稳定性，因此对频率温度稳定系数τf的调控是最至关重要的.钙钛矿结构陶瓷是一类重要的微波介质材料，结构由[BO6]氧八面体链接网络填入A位阳离子构成，[BO6]氧八面体为其最主要的结构单元.通过对其微波介电响应和频率温度系数起源的分析，发现降低其离子位移极化比例有利于τε的降低.而[BO6]氧八面体的扭转和空d轨道元素的引入，有利于B-O-B原子链中共价键增强，缓冲热效应引起的晶格振动变化.两者均有利于提高温度稳定性.基于理论分析，选择(Zn1/3Nb2/3)4+和(Mg1/3Nb2/3)4+两类具有较大尺寸差异并存在空d轨道的B位复合离子分别对CaTiO3基体的结构与介电性进行调节改性，制备了Ca[(Mg1/3Nb2/3)xTi1-x]O3(CMNT)和Ca[(Zn1/3Nb2/3)xTi1-x]O3(CZNT)两种微波介质陶瓷体系.实验发现，两类改性离子的引入均增大了晶胞体积并导致结构畸变(容忍因子t减小)，从而降低了离子极化成分，并增强了B-O-B原子链的共价性，导致了材料体系介电常数和频率温度系数的降低.获得了谐振频率温度稳定的CMNT(x=0.6)和CZNT(x=0.7)介质陶瓷材料.
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