Исследованы изменения кристаллической структуры керамики (1-x)ZnZrNb2O8 xTiO2, спеченной при 1150 °C в течение 4 ч, и изучена связь этих изменений с микроволновыми диэлектрическими свойствами. С увеличением х идентифицированы три типа кристаллических структур: вольфрамит, иксиолит и рутил. При x 0,4 обнаружен однофазный твердый раствор структуры вольфрамита. При 0,6 x 0,7 керамика образовывала однофазный твердый раствор со структурой иксолита. А при х=0,8 была получена смесь двух фаз твердого раствора на основе структур иксолита и рутила. СВЧ-диэлектрические свойства образцов изменялись при кристаллических структурных переходах. Кроме того, с помощью TiO2 значение τf керамики 0,3ZnZrNb2O8 0,7TiO2 было доведено почти до нуля 2,4 ppm/°C, что сопровождалось превосходными микроволновыми диэлектрическими свойствами εr 41,4, Qf 38 500 ГГц. Это представляет собой очень перспективный материал для микроволновых приложений. 1. Введение С развитием технологии высокочастотной беспроводной связи микроволновая диэлектрическая керамика, которую можно использовать в качестве диэлектрических резонаторов, фильтров, волноводов, подложек и антенн, привлекла большое научное и коммерческое внимание. В общем случае требуется, чтобы микроволновая диэлектрическая керамика имела высокую диэлектрическую проницаемость (εr), высокую добротность (Qf) и стабильный температурный коэффициент резонансной частоты (τf) около 0 ppm/°C [1]. В последнее время все большее внимание привлекают соединения AZrNb2O8 (A = Zn, Mg, Mn, Co) с моноклинной кристаллической структурой вольфрамита благодаря их хорошим диэлектрическим свойствам [6–13]. Среди таких соединений Ramarao et al. В работе [10] сообщается о микроволновых диэлектрических свойствах керамики CoZrNb2O8 (εr12,3, Q f26,950 ГГц и τf 28,2 ppm/°C). В работе [11] сообщается о керамике MnZrNb2O8, демонстрирующей диэлектрические свойства εr24,6, Q f27,936 ГГц и τf 55,1 ppm/°C. Цзо и др. В работе [12] исследованы микроволновые диэлектрические свойства керамики MgZrNb2O8 (εr26, Q f120,816 ГГц, τf 50,2 м.д./°C). В нашей предыдущей работе ZnZrNb2O8 со структурой вольфрамита имел относительную диэлектрическую проницаемость 29,4, значение Q f 61 130 ГГц и значение τf 52,6 ppm/°C [8,9]. Однако большинство из них имели относительно низкую диэлектрическую проницаемость и большие отрицательные значения τf, что часто ограничивало их практическое применение. Чтобы получить материал, устойчивый к температуре, настройка τf до значения, близкого к нулю, может быть достигнута путем добавления других соединений, имеющих τf противоположного знака. Рутил TiO2 с большой диэлектрической проницаемостью (105) и большим положительным значением τf (+460 ppm/°C) часто использовался для улучшения диэлектрической проницаемости и компенсации отрицательного значения τf диэлектрика [14]. В настоящей работе TiO2 был объединен с ZnZrNb2O8 для получения термостабильной системы материалов. Фазовая эволюция и микроволновые диэлектрические свойства системы (1x)ZnZrNb2O8xTiO2 были впервые исследованы в зависимости от содержания TiO2 (x=00,8). Также была изучена взаимосвязь между кристаллической структурой и микроволновыми диэлектрическими свойствами в керамике. …… 4. Вывод Исследованы фазовая эволюция, микроструктура и микроволновые диэлектрические свойства керамики (1 x)ZnZrNb2O8 xTiO2 (x = 00,8). Рентгенограмма показала, что с мол. % (x) TiO2 наблюдались три отдельные фазовые области: вольфрамит, иксиолит, смесь иксолита и область твердого раствора рутила. Диэлектрическая проницаемость и температурный коэффициент резонансной частоты показали аналогичную тенденцию изменения и увеличились с 27,7 до 55,4 и с 58,9 до 17,9 ppm/°C во всем диапазоне составов соответственно. При этом добротность непрерывно снижалась с 63 110 до 26 500 ГГц в результате фазового перехода. Образец, состоящий из 0,3ZnZrNb2O8·0,7TiO2, обладает средней диэлектрической проницаемостью 41,4, высокой добротностью f 38 500 ГГц и очень малой τf 2,4 ppm/°C, демонстрируя уникальный потенциал температурной стабильности. Рис. 3. СЭМ-микрофотографии (1 х) Керамика ZnZrNb2O8 xTiO2, спеченная при 1150 °С в течение 4 ч: (а) х = 0, (б) х = 0,2, (в) х = 0,4, (г) х = 0,6, (д) х = 0,7, (е) ) х = 0,8. Рис. 4. Микроволновые диэлектрические свойства керамики (1 x)ZnZrNb2O8 xTiO2, спеченной при 1150 °C в течение 4 ч.