SnO_2掺杂对BMN陶瓷结构及介电性能的影响  

Effect of SnO_2 Doping on the Structure and Dielectric Properties of BMN Ceramics

作　　者：彭森[1,2] 吴孟强[2] 黄同成[1] 许建明[1] 周建华[1] 罗高峰[1] 余建坤[1] 张树人[2] 

机构地区：[1]邵阳学院信息工程系,邵阳422000 [2]电子科技大学能源科学与工程学院,成都611731

出　　处：《材料导报》2017年第12期21-25,29,共6页Materials Reports

基　　金：国家自然科学基金(61135004);湖南省自然科学基金(14JJ7075;15JJ2130);湖南省教育厅基金(13A091;14A129;07C681);邵阳学院资助项目(2016JG43)

摘　　要：采用固相烧结法制备Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3+x(x=0~8)%SnO_2(BMSN,x为质量分数)微波介质陶瓷,并研究SnO_2掺杂对Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3(BMN)微波介质陶瓷结构及介电性能的影响。XRD分析表明,陶瓷体系中存在两种相,主晶相Ba(Mg_(1/3)-Nb_(2/3))O_3和附加相Ba_5Nb_4O_(15)。随着x的增大,BMSN陶瓷体系的相结构逐渐由钙钛矿六方结构转变为立方结构,同时有序相逐渐由1∶2有序结构转变为1∶1有序结构。研究表明:添加适量的SnO_2可以促进液相烧结,当SnO_2掺杂质量分数为6%时,BMN陶瓷致密化烧结温度由纯相时的1 550℃以上降低至1 200℃,表观密度ρ=6.39g/cm3,相对理论密度为99.1%,此时BMSN陶瓷体系拥有优良的微波介电性能——高相对介电常数(ε_r=33.6),接近于零的谐振频率温度系数(τ_f=0.15×10^(-6)℃^(-1)),高品质因数与谐振频率的乘积(Q·f=112 300GHz(8GHz))。The structure and microwave dielectric properties of Ba（Mg1/3 Nb2/3 ）03 （BMN） ceramics doped with x（x = 0-8） wt% SnO2 （BMSN） were investigated by the solid-state reaction technique. XRD analysis suggested there were two phases： main crystalline phase Ba（Mgl/3Nbz/3）03 and secondary phase Ba5Nb4O15. As x value increased, the crystal structure changed from perovskite hexagonal structure to cubic structure and the ordered phase changed from 1 ： 2 ordered structure to 1 ： 1 ordered structure. It was found that the liquid phase sintering can be promoted greatly by adding an appropriate amount of SnOz. When 6wt% SnO2 was added, the BMN ceramic showed a lower sintering temperature （1 550 ℃） compared to pure BMN （1 200 ℃ ）, an apparent density p of 6. 39 g/cm3, a relative theoretical density of 99. 1%, also excellent microwave dielectric properties： high relative dielectric con- stant（εr = 33.6）, near-zero temperature coefficient of resonant frequency value rf =0. 15 × 10-6 ℃-1 , high quality factor plus reso- nant frequency （Q. f=112 300 GHz （8 GHz））.

关 键 词：微波介质陶瓷 掺杂 晶体结构 介电性能 

分 类 号：TM277[一般工业技术—材料科学与工程]