Новая керамика NiZrTa2O8 с малыми потерями была изготовлена традиционным смешанным оксидным методом с исследованием кристаллической структуры и микроволновых диэлектрических свойств. Фазовый состав керамики NiZrTa2O8 представляет собой двухфазное сосуществование, индексированное как NiTiNb2O8 и Ni0,5Ti0,5NbO4. Кажущуюся морфологию и размер зерна анализировали в зависимости от температуры спекания. Диэлектрическая проницаемость (εr), которая изменялась от 19,02 до 21,38, в основном зависела от плотности и фазового состава. В качестве фактора качества (Q G) преобладал размер зерна. В этой статье оптимальные характеристики керамики NiZrTa2O8: εr = 20,61, QG = 49200 ГГц, спекание при 1325 °С.
Введение
С быстрым развитием технологии микроволновой связи спрос на микроволновую диэлектрическую керамику с различными свойствами продолжает расти, что побуждает большое количество исследователей посвятить себя изучению и изобретению новых видов микроволновой диэлектрической керамики. Керамика ZnTiNb2O8 для микроволнового применения впервые была описана D.W. Kim et al. [1]. С тех пор керамика ZnTiNb2O8 вызывает все больший интерес благодаря своим превосходным микроволновым диэлектрическим свойствам [2,3]. В соответствии с предыдущими исследованиями было известно, что микроволновые диэлектрические свойства могут быть оптимизированы за счет ионной замены [4]. В 2012 году Liao et al. провели исследование модификации керамики ZnTiNb2O8 путем замены иона Ti ионом Zr. [5]. В дальнейшем для многих соединений, полученных методом ионного замещения и имеющих аналогичную формулу с системой ZnTiNb2O8, сообщалось об их микроволновых диэлектрических свойствах [6-9]. Ион никеля был хорошей заменой двухвалентных ионов, особенно при незначительном замещении, поскольку иногда он мог значительно улучшить микроволновые диэлектрические свойства исходной системы. Поэтому новое соединение с составом NiZrTa2O8 было разработано на основе формулы ZnTiNb2O8 с заменой Zn на Ni, заменой Ti на Zr и заменой Nb на Ta. В этой работе керамика NiZrTa2O8 была впервые успешно приготовлена с использованием обычного твердофазного реакционного метода, при этом исследовались характеристики спекания, кристаллическая структура и микроволновые диэлектрические свойства.
……………
Вывод
Впервые разработан и изготовлен новый диэлектрический материал с формулой NiZrTa2O8. Плотная керамика NiZrTa2O8 была получена при температуре спекания от 1275°С до 1375°С. Фазовая структура керамики NiZrTa2O8 характеризовалась сосуществованием двух фаз и не претерпела явных изменений при различных температурах спекания. Рост зерен анализировали по кажущейся морфологии. Размер зерна монотонно увеличивался в зависимости от температуры спекания, в то время как аномальный рост зерна наблюдался, когда температура спекания была слишком высокой. Что касается микроволновых диэлектрических свойств, то диэлектрическая проницаемость керамики NiZrTa2O8 не претерпела явного изменения в течение всего интервала спекания, что было связано с плотностью образцов. Значения Q G, которые в основном зависели от размера зерна, сначала увеличивались, а затем уменьшались в зависимости от температуры спекания. Типичные микроволновые диэлектрические свойства керамики NiZrTa2O8: εr = 20,61, QG = 49200 ГГц, спекание при 1325°С.