Ảnh hưởng của phụ gia B2O3 đến nhiệt độ nung và tính chất dielectr của gốm Ba(Mg1/3Ta2/3)O3

Journal of Materials Science: Materials in Electronics - Tập 32 - Trang 23309-23316 - 2021
Sen Peng1,2, Yu Zhang1, Jiejia Tang1, Wenfei Zeng1, Chenglin Zhao1,2
1Provincial Key Laboratory of Informational Service for Rural Area of Southwestern Hunan, Shaoyang University, Shaoyang, China
2Hunan Province Higher Education Key Laboratory of Modeling and Monitoring on the Near-Earth Electromagnetic Environments, Changsha University of Science & Technology, Changsha, China

Tóm tắt

Bài báo này báo cáo một nghiên cứu về khả năng nung chảy, cấu trúc vi mô, và các tính chất dielectr vi sóng của gốm Ba(Mg1/3Ta2/3)O3 (BMT) với các hàm lượng phụ gia B2O3 khác nhau. Kết quả cho thấy rằng sự bổ sung B2O3 có tác động rõ rệt đến việc giảm nhiệt độ nung chảy mà không làm giảm các tính chất dielectr. Việc bổ sung B2O3 thích hợp có thể làm giảm hiệu quả nhiệt độ nung chảy của gốm BMT từ 1650 xuống còn 1250 °C và đạt được các tính chất dielectr vi sóng vượt trội. Tuy nhiên, việc bổ sung B2O3 vượt quá mức cho phép gây ra sự phát triển hạt không bình thường, dẫn đến làm giảm khả năng nung chảy và các tính chất dielectr vi sóng của gốm BMT. Cuối cùng, gốm BMT với 3 wt% B2O3 có các tính chất dielectr vi sóng vượt trội: εr = 24.2, Q × f = 92,600 GHz (f = 8 GHz), và τf = 3.5 ppm/°C được đạt được khi nung ở 1250 °C.

Từ khóa

#B2O3; Ba(Mg1/3Ta2/3)O3; tính chất dielectr; gốm; nung chảy

Tài liệu tham khảo

H. Li, P.C. Zhang, S.Q. Yu, H.Y. Yang, B. Tang, F.H. Li, S.R. Zhang, Ceram. Int. 45, 11639 (2019) R. Xiang, H. Li, P.C. Zhang, X.Q. Chen, H.L. Hu, Q.Z. Wen, S.C. Liu, Ceram. Int. 47, 8447 (2021) S. Liu, B. Tang, M. Zhou, P. Zhao, Q.Y. Xiang, X. Zhang, Z.X. Fang, S.R. Zhang, Ceram. Int. 45, 8600 (2019) K.P. Surendran, M.T. Sebastian, P. Mohanan, R.L. Moreira, A. Dias, Chem. Mater. 17, 142 (2005) S. Nomura, K. Toyama, K. Kaneta, Jpn. J. Appl. Phys. 21, L624 (1982) I. Maclaren, C.B. Ponton, J. Mater. Sci. 33, 17 (1998) O. Renoult, J.P. Boilot, F. Chaput, R. Papiernik, L.G. Hubert Pfalzgraf, M. Lejeune, J. Am. Ceram. Soc. 75, 3337 (1992) C.H. Lu, C.C. Tsai, Mater. Sci. Eng. B 55, 95 (1998) S. Peng, J.M. Xu, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 31, 22171 (2020) M.H. Kim, S. Nahm, W.S. Lee, M.J. Yoo, N.K. Kang, H.T. Kim, H.J. Lee, Jpn. J. Appl. Phys. 44, 3091 (2005) M.H. Kim, Y.H. Jeong, S. Nahm, H.T. Kim, H.J. Lee, J. Eur. Ceram. Soc. 26, 2139 (2006) S. Katayama, I. Yoshinaga, N. Yamada, T. Nagai, J. Am. Ceram. Soc. 79, 2059 (1996) P.F. Ning, L.X. Li, P. Zhang, W.S. Xia, Ceram. Int. 38, 1391 (2012) M.T. Sebastian, K.P. Surendran, J. Eur. Ceram. Soc. 26, 1791 (2006) T. Takada, S.F. Wang, S. Yoshikawa, S.J. Jang, R.E. Newnham, J. Am. Ceram. Soc. 77, 2485 (1994) G. Huang, D. Zhou, J. Xu, X. Chen, D. Zhang, W. Lu, B. Li, Mater. Sci. Eng. B 99, 416 (2003) Y.C. Lee, W.H. Lee, F.S. Shieu, Jpn. J. Appl. Phys. 419, 6049 (2002) S.F. Wang, C.C. Chiang, C.H. Wang, J.P. Chu, J. Mater. Res. 18, 201 (2003) D.W. Kim, D.G. Lee, K.S. Hong, Mater. Res. Bull. 36, 585 (2001) S.G. Lu, K.W. Kwok, H.L.W. Chan, C.L. Choy, Mater. Sci. Eng. B 99, 491 (2003) H. Jantunen, R. Rautioaho, A. Uusimaki, S. Leppavuori, J. Eur. Ceram. Soc. 20, 2331 (2000) H. Jantunen, R. Rautioaho, A. Uusimaki, S. Leppavuori, J. Am. Ceram. Soc. 85, 697 (2002) C.S. Chen, C.C. Chou, C.S. Chen, I.N. Lin, J. Eur. Ceram. Soc. 24, 1795 (2004) C.M. Cheng, Y.T. Hsieh, C.F. Yang, Ceram. Int. 28, 255 (2002) C.M. Cheng, Y.T. Hsieh, C.F. Yang, Mater. Lett. 57, 1471 (2003) M.S. Fu, X.Q. Liu, X.M. Chen, Y.W. Zeng, J. Am. Ceram. Soc. 93, 787 (2010) B.W. Hakki, P.D. Coleman, IEEE Trans. Microwav. Theory Tech. 8, 402 (1960) K.P. Surendran, M.T. Sebastian, P. Mohanan, M.V. Jacob, J. Appl. Phys. 98, 094114 (2005) S. Peng, W.X. Yao, W.F. Zeng, J.M. Xu, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 32, 11084 (2021) B. Tang, Z.X. Fang, H. Li, L. Liu, S.R. Zhang, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 26, 300 (2015) U. Topal, H. Ozkan, Supercond. Sci. Technol. 18, 82 (2005) E.Z. Li, S.X. Duan, S.M. Sun, H. Li, Y.A. Mi, X.H. Zhou, S.R. Zhang, J. Electron. Mater. 42, 3519 (2013) H.F. Zhou, H. Wang, K.C. Li, H.B. Yang, M.H. Zhang, X. Yao, J. Electron. Mater. 38, 711 (2009) S.Q. Yu, B. Tang, X. Zhang, S.R. Zhang, X.H. Zhou, J. Am. Ceram. Soc. 95, 1939 (2012) Y.B. Chen, J. Alloys Compd. 543, 125 (2012) C.F. Tseng, J. Eur. Ceram. Soc. 34, 3641 (2014) Z. Xiong, B. Tang, X. Zhang, C.T. Yang, Z.X. Fang, S.R. Zhang, J. Am. Ceram. Soc. 104, 1726 (2021) S. Yu, B. Tang, S. Zhang, X. Zhou, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 24, 418 (2013) C.H. Wang, X.P. Jing, L. Wang, J. Lu, J. Am. Ceram. Soc. 92, 1547 (2009) E.L. Colla, I.M. Reaney, N. Setter, J. Appl. Phys. 74, 3414 (1993) B. Tang, Q.Y. Xiang, Z.X. Fang, X. Zhang, Z. Xiong, H. Li, C.L. Yuan, S.R. Zhang, Ceram. Int. 45, 11484 (2019)