【摘 要】
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Li2Mg3TiO6陶瓷以其优异的微波介电性能获得人们的广泛关注。但其烧结温度高达1300℃,阻碍了其在实际生产以及LTCC技术中的应用。本文主要基于Li2Mg3TiO6陶瓷,研究其低温烧结特性和微波介电性能。（1）探究添加不同量的LiF对Li2Mg3TiO6陶瓷烧结特性以及介电性能的影响。LiF的添加能够在烧结过程中产生液相,促进陶瓷致密化过程的进行,有效地将烧结温度降低至950℃以下。当烧结温
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Li2Mg3TiO6陶瓷以其优异的微波介电性能获得人们的广泛关注。但其烧结温度高达1300℃,阻碍了其在实际生产以及LTCC技术中的应用。本文主要基于Li2Mg3TiO6陶瓷,研究其低温烧结特性和微波介电性能。（1）探究添加不同量的LiF对Li2Mg3TiO6陶瓷烧结特性以及介电性能的影响。LiF的添加能够在烧结过程中产生液相,促进陶瓷致密化过程的进行,有效地将烧结温度降低至950℃以下。当烧结温度为900℃,LiF添加量为4wt%时,Li2Mg3TiO6陶瓷获得最佳介电性能:?r～15.64,Q×f～136,000GHz,τ?～-34.5ppm/℃。（2）Li2Mg3TiO6-4wt%LiF陶瓷分别采用(Al1/2Nb1/2)4+和(Mg1/3Nb2/3)4+复合离子对Ti4+离子进行取代,提高Q×f值。(Al1/2Nb1/2)4+离子在Li2Mg3TiO6-4wt%LiF陶瓷中的固溶极限为0.04mol,当取代量等于0.04mol时,(Al1/2Nb1/2)4+取代Ti4+离子的占位,晶格畸变程度达到最大值,极大地促进了烧结过程的进行,所以Li2Mg3TiO6-4wt%LiF陶瓷的Q×f值从136,000GHz提高至154,000GHz。当取代量大于0.04mol时,陶瓷样品伴随有第二相Mg AlO4生成,对介电性能产生负面影响。对于Li2Mg3Ti0.9(Mg1/3Nb2/3)0.1O6-4wt%LiF陶瓷,在烧结温度为925℃时取得良好的微波介电性能:?r～15.66,Q×f～140,000GHz,τ?～-40.5ppm/℃。（3）研究了Sn4+离子取代对Li2Mg3TiO6陶瓷晶体结构和微波介电性能的影响,通过精修得到Li2Mg3Ti1-xSnxO6（0.02≤x≤0.08）陶瓷的晶体结构和晶格参数,分析了修正介电常数εcorr与εr,晶格振动与Q×f值间的关系以及τ?值的变化趋势。Li2Mg3Ti0.94Sn0.06O6陶瓷在1350℃烧结6小时性能最佳。在此基础上,探究了添加不同量的LiF对陶瓷介电性能的影响。最终,Li2Mg3Ti0.94Sn0.06O6-3wt%LiF在900℃获得良好的介电性能?r～15.58,Q×f～142,210GHz,τ?～-34.5ppm/℃。（4）在预烧前加入LiF,研究F-离子取代O2-离子,Li2Mg3TiO6陶瓷烧结温度和介电性能的变化。由于晶体缺陷的引入以及自由能和化学势的降低,样品的预烧温度从1000℃降低至700℃。并且在烧结过程中,Li2Mg3Ti(O1-x/2Fx)6陶瓷的最佳烧结温度随着x的增加而降低,当x=0.08时,陶瓷的最佳烧结温度为950℃,并取得最佳微波介电性能:?r～14.57,Q×f～92,450GHz,τ?～-32.91ppm/℃。进一步,采用Zn2+离子取代Mg2+离子提高Li2Mg3Ti(O0.94F0.08)6陶瓷的Q×f值,当取代量为0.02mol时,陶瓷的Q×f值达到128,000GHz。
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