定制和制造温度稳定的 ZnNb₂O₆-Ca_0.5Sr_0.5TiO₃复合陶,用于下一代微波组件

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态化学 固态化学
• 介电材料 介电材料

背景情况:

• ZnNb2O6陶具有高质量因子 (Q × f) 和低烧结温度.
• 它们的应用受温度稳定性差和共振频率 (τf) 的负温度系数限制.

研究的目的:

• 设计和制造新的 (1 - x) ZnNb2O6-xCa0.5Sr0.5TiO3复合陶.
• 为了提高微波介电陶的温度稳定性.
• 为了研究Ca0.5Sr0.5TiO3对陶性能的影响.

主要方法:

• 在650°C和1100°C的固相反应合成ZnNb2O6和Ca0.5Sr0.5TiO3.
• 复合陶的固态烧结,在1175°C下4小时优化参数.
• 分析介电常数 (εr),Q × f,以及共振频率 (τf) 的温度系数.

主要成果:

• 增加的Ca0.5Sr0.5TiO3含量减少了er和Q × f,但将tf转移到正值.
• 在x = 0.075.5时实现了接近零的tf (-8.99 ppm/°C).
• 优化的陶表现出 εr = 23.23 和 Q × f = 21,686 GHz.

结论:

• 开发的复合陶显示出更好的温度稳定性.
• 这些材料为高性能,热稳定的微波介电应用提供了潜力.
• 为设计用于5G和未来通信技术的先进陶提供指导.