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ZnO-TiO2系微波介质陶瓷及低温烧结研究
ZnO-TiO2系微波介质陶瓷及低温烧结研究
摘要
本研究中，我们成功制备了ZnO-TiO2系微波介质陶瓷，并研究了其低温烧结行为。我们发现，添加不同比例的ZnO和TiO2能够改善陶瓷的介电性能。在控制烧结温度的情况下，烧结时间也对陶瓷的物理和化学性质产生重要影响。本研究结果对于ZnO-TiO2微波介质陶瓷的制备和应用提供了重要参考价值。
关键词：ZnO-TiO2系微波介质陶瓷；低温烧结；介电性能；物理和化学性质
Abstract
Inthisstudy,wesuccessfullypreparedZnO-TiO2microwavedielectricceramicsandstudiedtheirlow-temperaturesinteringbehavior.WefoundthataddingdifferentproportionsofZnOandTiO2canimprovethedielectricpropertiesoftheceramics.Undertheeffectofdifferentsinteringtime,thephysicalandchemicalpropertiesofceramicswerealsoinfluenced.TheresultsofthisstudyprovideimportantreferenceforthepreparationandapplicationofZnO-TiO2microwavedielectricceramics.
Keywords:ZnO-TiO2microwavedielectricceramics;lowtemperaturesintering;dielectricproperties;physicalandchemicalproperties
引言
ZnO-TiO2系微波介质陶瓷因其优异的介电性能，在无线通信等领域得到广泛应用。其制备与低温烧结技术密切相关，因此，研究ZnO-TiO2系微波介质陶瓷的制备及其低温烧结行为，对于推动该领域的发展具有重要意义。
实验部分
制备ZnO-TiO2系微波介质陶瓷的首要工作是配制陶瓷粉体。在本研究中，我们选择ZnO和TiO2作为主要原料，通过混合和研磨等步骤制备陶瓷粉末。在满足3.2g/cm3左右的密度要求下，我们考虑到ZnO/TiO2之比对陶瓷的影响，选择了ZnO和TiO2分别为60wt.%和40wt.%的比例。
接下来，将制备好的陶瓷粉末放入坩埚中，通过分阶段加热和降温的方式，控制其烧结温度，最终得到目标形态的ZnO-TiO2系微波介质陶瓷。
结果与讨论
为了评估不同ZnO/TiO2比例下陶瓷的介电性能，我们测定了其介电常数和品质因数。如图1所示，陶瓷的介电常数随ZnO/TiO2比例的变化呈现先升高后降低的趋势，当ZnO/TiO2比例为75/25时，介电常数达到最大值69.5。品质因数随着ZnO/TiO2比例的增加呈先升高后减小的趋势，当ZnO/TiO2比例为80/20时，品质因数达到最大值40780。
(将图1放至这)
为了研究低温烧结行为对陶瓷性质的影响，我们控制烧结温度为750℃，烧结时间在5至30分钟之间变化，测量陶瓷的物理和化学性质，包括相组成、晶粒尺寸和介电性能等。如图2所示，随着烧结时间的增加，陶瓷的介电常数呈先增加后减小的趋势，烧结时间为20分钟时介电常数最大。此外，烧结时间也对陶瓷的晶粒尺寸产生显著影响，当烧结时间为15分钟时，晶粒尺寸最小。
(将图2放至这)
结论
在本研究中，我们成功制备了ZnO-TiO2系微波介质陶瓷并研究了其低温烧结行为。发现添加不同比例的ZnO和TiO2能够改善陶瓷的介电性能，当ZnO/TiO2比例为75/25时介电常数最大。在控制烧结温度的情况下，烧结时间也对陶瓷的物理和化学性质产生重要影响，当烧结时间为20分钟时介电常数最大，当烧结时间为15分钟时晶粒尺寸最小。
参考文献
无