B位(Mg1/3Ta2/3)4+置换对新型Sr基(Sr, Nd, Ca)TiO3微波陶瓷结构及介电性能的影响

摘要： 采用固相反应法合成了(Sr0.2Nd0.208Ca0.488)Ti1-x(Mg1/3Ta2/3)xO3(0.2≤x≤0.5, SNCTMTx)系微波介质陶瓷, 分析了SNCTMTx (0.2≤x≤0.5)陶瓷的相组成、显微结构、烧结特性和微波介电性能之间的关系。XRD晶体结构分析表明: 当x=0.2时, SNCTMTx陶瓷为单一正交钙钛矿结构, 当x值增为0.3~0.5时, 陶瓷体呈现正交钙钛矿相、SrO与未知相多相共存状态。随着(Mg1/3Ta2/3)4+含量的增加, 体系中第二相的出现及含量的改变导致εr先增后减, 而Q×f值出现先降后升的原因是B位离子1:2有序度的出现与范围的增加抑制了第二相进一步恶化品质因子;此外, τf逐渐向近零方向偏移与氧八面体的畸变程度密切相关。当x=0.5时, 在1530℃烧结4 h得到的SNCTMTx陶瓷微波介电性能较优: εr =55.3, Q×f ≈7400 GHz, τf ≈23.6×10-6/℃。