Các tính chất dielectrique vi sóng và quá trình nung ở nhiệt độ thấp của gốm composite 0.8BaSi2O5–0.2Ba3(VO4)2 được bổ sung H3BO3

Ben Heng1,2, Lifeng Ding1,2, Dawei Wang1,2, Chun Tong1,2, Haikui Zhu1,2, Lixi Wang1,2, Yi Hou1,2, Qitu Zhang1,2
1Jiangsu Collaborative Innovation Center for Advanced Inorganic Function Composites, Nanjing, China
2College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, China

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, gốm composite 0.8BaSi2O5–0.2Ba3(VO4)2 đã được tổng hợp thành công với sự bổ sung H3BO3 (x = 2–6 wt%) ở nhiệt độ thấp thông qua quá trình nung nghiền rắn. Thành phần pha và cấu trúc tinh thể đã được phân tích bằng phương pháp tán xạ X-quang (XRD), xác nhận rằng sự bổ sung H3BO3 không làm thay đổi cấu trúc pha của gốm. Gốm composite vẫn bao gồm BaSi2O5 và Ba3(VO4)2. Việc bổ sung H3BO3 đã giảm hiệu quả nhiệt độ nung của gốm composite trong khi vẫn duy trì các tính chất dielectrique vi sóng xuất sắc. Nhiệt độ nung của gốm 0.8BaSi2O5–0.2Ba3(VO4)2 đã được giảm từ 1140 xuống 950 °C với sự bổ sung 3 wt% H3BO3. Gốm composite 0.8BaSi2O5–0.2Ba3(VO4)2–3wt%H3BO3, nung ở 950 °C trong 4 giờ, đã thể hiện các tính chất dielectrique vi sóng tối ưu, với các giá trị εr = 9.23, Q×f = 33,026 GHz và τf = − 4.85 ppm/°C. Phân tích XRD và quang phổ năng lượng EDS cho thấy không có phản ứng hóa học giữa gốm composite và bạc, nêu bật tiềm năng của nó như một ứng viên cho các ứng dụng gốm nung đồng ở nhiệt độ thấp (LTCC) trong lĩnh vực truyền thông.

Từ khóa

#gốm composite #H3BO3 #0.8BaSi2O5–0.2Ba3(VO4)2 #tính chất dielectrique vi sóng #nung ở nhiệt độ thấp

Tài liệu tham khảo

X.-Q. Song, M.-Q. Xie, K. Du, W.-Z. Lu, W. Lei, J. Materiomics. 5, 606 (2019) W. Lou, M. Mao, K. Song, K. Xu, B. Liu, W. Li, B. Yang, Z. Qi, J. Zhao, S. Sun, H. Lin, Y. Hu, D. Zhou, D. Wang, I.M. Reaney, J. Eur. Ceram. Soc. 42, 2820 (2022) L. Li, Y. Li, J. Qiao, M. Du, J. Mater. Sci. Technol. 146, 186 (2023) Q. Du, Q. Wen, L. Jiang, S. Liu, L. Ma, H. Li, Ceram. Int. 49, 22617 (2023) R. Gupta, E.Y. Kim, H.-S. Shin, G.-Y. Lee, D.-H. Yeo, Ceram. Int. 49, 22690 (2023) Y. Li, D. Liang, X. Zhang, Z. Qing, S. Peng, B. Tang, Z. Fang, F. Wang, Z. Hou, C. He, W. Liu, T. Liao, Ceram. Int. 49, 26095 (2023) S. Li, C. Li, M. Mao, K. Song, Y. Iqbal, A. Khesro, S.S. Faouri, Z. Lu, B. Liu, S. Sun, D. Wang, J. Eur. Ceram. Soc. 42, 5684 (2022) L. Xiao, L. Deng, Y. Li, Z. Qing, Y. Xi, J. Zhu, S. Peng, J. Eur. Ceram. Soc. 44, 277 (2024) C. Yin, Y. Yin, K. Du, X. Song, H. Guo, Y. Xiong, M. Cheng, J. Yang, W. Luo, W. Lu, W. Lei, C. Li, J. Eur. Ceram. Soc. 43, 1492 (2023) C. Yin, K. Du, Z. Zou, X. Song, Y. Xiong, F. Wang, M. Zhang, W. Lei, Y. Liu, W. Lu, C. Li, W. Lei, J. Eur. Ceram. Soc. 43, 6091 (2023) M.-E. Song, J.-S. Kim, M.-R. Joung, S. Nahm, Y.-S. Kim, J.-H. Paik, B.-H. Choi, J. Am. Ceram. Soc. 91, 2747 (2008) X.-Q. Song, W.-Z. Lu, X.-C. Wang, X.-H. Wang, G.-F. Fan, R. Muhammad, W. Lei, J. Eur. Ceram. Soc. 38, 1529 (2018) C. Cai, X. Chen, H. Li, J. Xiao, C. Zhong, S. Zhang, Ceram. Int. 46, 27679 (2020) Q. Ma, S. Wu, C. Jiang, J. Li, Ceram. Int. 39, 2223 (2013) Y. Zhang, X. Li, S. Ding, T. Song, Z. Yin, J. Dan, J. Mater. Res. Technol. 22, 2792 (2023) M. Guo, Y. Li, G. Dou, J. Lin, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 25, 3712 (2014) X. Liu, L. Ren, L. Xin, Z. Li, X. Zhang, Z. Luo, P. Shao, Y. Zhang, P. Lyu, M. Zhang, ACS Sustainable Chem. Eng. 11, 7002 (2023) L.-X. Pang, D. Zhou, X.-G. Yao, H.-X. Lin, C. Chen, Z.-Q. Shi, F. Hussain, M.A. Darwish, T. Zhou, S.-K. Sun, Q.-X. Liang, Y.-W. Chen, J. Am. Ceram. Soc. 106, 3455 (2023) J. Zhao, N. Chen, J. Liu, H. Xiao, L. Li, N. He, Ceram. Int. 49, 38139 (2023) F. Li, Y. Li, S. Wang, J. Zhang, T. Tang, Y. Liao, Y. Lu, X. Liu, Q. Wen, J. Alloys Compd. 921, 166089 (2022) Z. An, J. Lv, X. Wang, Y. Xu, L. Zhang, F. Shi, H. Guo, D. Zhou, B. Liu, K. Song, Ceram. Int. 48, 29929 (2022) H. Yu, J. Liu, M. Zeng, L. He, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 27, 7109 (2016) D. Wang, L. Li, M. Du, Y. Zhan, Ceram. Int. 47, 28675 (2021) C.-L. Huang, Y.-L. Hsieh, I.-C. Ling, T.-H. Hsu, J. Alloys Compd. 949, 169890 (2023) H. Yang, Y. Zheng, X. Lu, C. Xue, Z. Han, X. Li, M. Yang, Ceram. Int. 47, 30980 (2021) B. Huang, T. Xia, F. Shang, G. Chen, J. Eur. Ceram. Soc. 43, 6107 (2023) H. Xiang, C. Li, H. Jantunen, L. Fang, A.E. Hill, ACS Sustainable Chem. Eng. 6, 6458 (2018) R. Han, H. Cao, B. Li, J. Alloys Compd. 890, 161803 (2022) C. Hu, Y. Liu, P. Liu, B. Yang, J. Alloys Compd. 712, 804 (2017) J.-S. Kim, M.-E. Song, M.-R. Joung, J.-H. Choi, S. Nahm, S.-I. Gu, J.-H. Paik, B.-H. Choi, J. Eur. Ceram. Soc. 30, 375 (2010) Q. Zeng, W. Li, J. Shi, J. Guo, M. Zuo, W. Wu, J. Am. Ceram. Soc. 89, 1733 (2006) S. Wang, Y. Zhang, Y. Zhang, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 30, 17838 (2019) B.-J. Jeong, M.-R. Joung, S.-H. Kweon, J.-S. Kim, S. Nahm, J.-W. Choi, S.-J. Hwang, J. Am. Ceram. Soc. 95, 1811 (2012) Y. Lai, Y. Zeng, J. Han, X. Liang, X. Zhong, M. Liu, B. Duo, H. Su, J. Eur. Ceram. Soc. 41, 2602 (2021) Y. Lai, H. Su, G. Wang, X. Tang, X. Liang, X. Huang, Y. Li, H. Zhang, C. Ye, X.R. Wang, J. Alloys Compd. 772, 40 (2019) F. Huang, H. Su, Y. Jing, Y. Li, Q. Lu, X. Tang, Ceram. Int. 46, 18308 (2020) L. Fang, Y. Tang, D. Chu, H. Zhou, H. Zhang, X. Chen, Q. Liu, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 23, 478 (2012) X. Ding, Y. Gu, Q. Li, B. Kim, Q. Wang, J. Huang, Ceram. Int. 46, 13225 (2020) D. Wang, L. Ding, B. Heng, H. Zhu, X. Ding, Z. Wang, L. Wang, S. Ta, Q. Zhang, J. Alloys Compd. 927, 167096 (2022) K. Liu, C. Liu, J. Li, L. Jin, H. Zhang, J. Materiomics. 9, 279 (2023) Q. Zhang, H. Su, X. Tang, Y. Li, R. Peng, X. Jing, Y. Jing, J. Eur. Ceram. Soc. 41, 3432 (2021) Y. Gao, Y. Zheng, X. Lu, Z. Dong, Z. Ke, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 31, 21583 (2020) X.-Q. Song, K. Du, X.-Z. Zhang, J. Li, W.-Z. Lu, X.-C. Wang, W. Lei, J. Alloys Compd. 750, 996 (2018) D. Zhou, C.A. Randall, L.-X. Pang, H. Wang, J. Guo, G.-Q. Zhang, X.-G. Wu, L. Shui, X. Yao, J. Am. Ceram. Soc. 94, 348 (2011) C.-F. Tseng, W.-H. Chang, B.-Z. Huang, C.-H. Han, Ceram. Int. 49, 36299 (2023) D.H. Kang, K.C. Nam, H.J. Cha, J. Eur. Ceram. Soc. 26, 2117 (2006) G. Zhou, D. Wang, H. Zhu, W. Bian, H. Gu, H. Zhu, L. Wang, Q. Zhang, S. Ta, Ceram. Int. 48, 6998 (2022) Z. Fang, L.-X. Pang, D. Zhou, X.-L. Wang, S. Ren, W.-G. Liu, J. Alloys Compd. 933, 167662 (2023) K. Du, M. Zhou, Z. Liu, T. Wen, C. Yin, Y. Cai, X. Li, W. Zhu, J. Guo, S. Wang, W. Lei, J. Eur. Ceram. Soc. 43, 7485 (2023) S. Peng, Y. Zhang, J. Tang, W. Zeng, C. Zhao, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 32, 23309 (2021) L. Li, W.B. Hong, X.J. Yan, X.M. Chen, Int. J. Appl. Ceram. Technol. 16, 2047 (2019) C.-Y. Liu, M.-H. Tsai, M.-S. Wu, C.-H. Lai, Integr. Ferroelectr. 168, 25 (2016) J. Xia, X.-H. Ma, Z. Zhang, S. Nahm, S. Zhang, X. Ma, F. Guo, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 34, 1 (2023) H. Wu, Q. Mei, C. Xing, J. Bi, J. Alloys Compd. 679, 26 (2016) J.X. Bi, C.F. Xing, X.S. Jiang, C.H. Yang, H.T. Wu, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 27, 6564 (2016) Y.H. Zhang, Q.Q. Liu, H.T. Wu, Ceram. Int. 44, 17526 (2018) Y.-Z. Hao, H. Yang, G.-H. Chen, Q.-L. Zhang, J. Alloys Compd. 552, 173 (2013) H. Zuo, X. Tang, H. Zhang, Y. Lai, Y. Jing, H. Su, Ceram. Int. 43, 8951 (2017) J. Ma, Z. Xiong, Y. Xiong, X. Zhang, B. Tang, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 34, 2071 (2023) L. Huang, S. Ding, X. Yan, T. Song, Y. Zhang, J. Alloys Compd. 820, 153100 (2020) L. Ouyang, W. Wang, H. Fan, Z. Weng, W. Wang, H. Xue, Ceram. Int. 45, 18937 (2019) D. Liu, C. Zhong, T. Qin, Q. Yang, B. Tang, S. Zhang, Ceram. Int. 46, 17818 (2020) M. Zhong, H. Su, X. Jing, Y. Li, Q. Lu, Y. Jing, Ceram. Int. 46, 13095 (2020) G. Dou, D. Zhou, M. Guo, S. Gong, J. Alloys Compd. 513, 466 (2012) H.-W. Chen, H. Su, H.-W. Zhang, T.-C. Zhou, B.-W. Zhang, J.-F. Zhang, X. Tang, Ceram. Int. 40, 14655 (2014) J. Zhang, Z. Yue, Y. Luo, X. Zhang, L. Li, J. Am. Ceram. Soc. 99, 1122 (2016) X.-Q. Song, K. Du, Z.-Y. Zou, Z.-H. Chen, W.-Z. Lu, S.-H. Wang, W. Lei, Ceram. Int. 43, 14453 (2017) P. Wu, H. Yang, H. Yang, L. Gui, Y. Wang, Q. Liu, E. Li, Ceram. Int. 48, 17289 (2022)