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论文答辩
论文题目:
沉淀法引入CuO对ZnNb2TiO8微波介质陶瓷性能的影响
Effect of CuO by Precipitation Method on Dielectric Properties of ZnNb2TiO8 Ceramics
答辩人:曹德志
导师:顾永军
时间:2013年6月
目录
第一章选题意义、目的和背景
第二章实验过程
第三章结果分析及结论
结束语
第一章选题意义、目的及背景
计算机
汽车
医疗
消费类电子产品
移动电话
携式汽车电话
卫星通信、卫星直播
电视等
LC 滤波器,耦合器,片式天线,
高度集成模块等
军事、航天航空
应用
微波介质陶瓷

微波介质陶瓷分类
高介
低介
中介
BaO-MgO-Ta2O5
BaO-nO-Ta2O5
BaTi4O9
基
Ba2Ti9O20 基
CaTiO3-MgTiO3
Bi2O3-nO-Nb2O5
BaO-Ln2
O3-TiO2
CaO-LiO-Ln2O3-TiO2
Li2O-Nb2
O5-TiO2基
(Pb1-xCax) (Mg1/3Nb2/3)O3
ZnO-b2O5-TiO2
Bi2O3-Nb2O5
ZnO-Nb2O5-TiO2系微波陶瓷
研究现状
ZnO-Nb2O5-TiO2烧结温度1150℃左右
,-.%的CuO,使陶瓷烧结温度降低到875℃Kr=37,Q×f=17000GHz, τf =-7ppm/℃
张启龙等在ZnNb2O6-%CuV2O6,
使陶瓷烧结温度降低到860℃,拥有性能Kr=,
Q×f=9000GHz,τf =8ppm/℃;。
ZnNb2TiO8因为具高Kr、高Q和低τƒ而引起了研究人员的广泛
关注,但其烧结温为1250℃,难以与Cu、Ag等电极材料烧结。
孙露等采用BaCu(B2O5)作为助烧剂,可使陶瓷的
烧结温度从1100°C降低到900°C,且致密度高于纯片
的致密度,介电性能:Kr=48, Q×f=15258GHz,
τf =41ppm/°C(5GHz),
课题的提出与研究内容
传统助烧剂引入方法弊端
晶格缺陷的产生
材料内部有玻璃相存在,使其本征损耗增大
材料的主晶相与玻璃相之间有化学反应产生第二相,
主晶相含量减少,或有杂质相产生
制备高品质因数的低温烧结微波介质陶瓷
材料,应尽量减少高损耗助烧剂的用量。
课题的提出与研究内容
液相包覆法优点:引入烧结助剂则不仅可以减少添加剂的加入量,而且可以实现添加剂在基体粉中的均匀化,从而减轻其对陶瓷材料介电性能的恶化。缺点:直接以Cu(NO)3溶液为前驱体,很难将Cu(NO)3有效地包覆到陶瓷粉体颗粒上,抽滤过程中会被大量抽走,不能很好地控制助剂CuO的引入量。  通过Cu(NO3)2和草酸作用产生草酸铜沉淀可以较好地包覆到ZnONb2TiO8陶瓷基体粉上。
Naber高温烧结炉
第二章实验过程
工艺流程
试样的表征测量
•体积密度
•XRD分析
•SEM分析
•介电性能测试
第三章结果分析及结论
烧结特性分析
图3-1掺杂CuO的ZnNb2TiO8陶瓷温度-相对密度曲线
(1) 液相包覆复合添加剂后,ZnNb2TiO8陶瓷样品的致密度均是随着烧结温度的升高先逐渐增大,在温度达到950℃时ZnNb2TiO8陶瓷样品的致密度基本达到95%。
(2)在1050℃℃是ZnNb2TiO8陶瓷样品最终致密的烧结温度。
(3)CuO添加剂液相包覆ZnNb2TiO8可以促进ZnNb2TiO8陶瓷的致密化,显著降低烧结温度,
添加剂在烧结过程中与烧结物形成多元低共熔点物,增强了传质过程,从而降低了烧结温度。随着烧结温度的提高,助烧剂和ZnNb2TiO8粒子的相互反应越剧烈,粒子之间的相互扩散越明显,导致出现气孔,所以基体的致密度降低。