烧结温度和CaTiO3添加对不稳定层状Can+1TinO3n+1 (n = 1)陶瓷体系结构与介电性能的影响

摘要： 采用固相反应法制备了Ca2TiO4+xwt% CaTiO3(x=0、0.8、1.6和3.2)陶瓷, 并分析了其相组成与结构、显微结构、烧结温度和微波介电性能之间的影响关系。室温XRD晶体结构分析表明: 未掺杂CaTiO3的Ca2TiO4体系主晶相受烧结温度的影响明显, 由1400℃烧结的正交结构CaTiO3相转变为1420℃烧结的四方结构层状Ca3Ti2O7相。当烧结温度由1420℃升高至1450℃时, 不同含量CaTiO3掺杂均能使Ca2TiO4体系中主晶相的含量和成分发生改变。其中, 1.6wt%~3.2wt%的CaTiO3掺杂可使Ca2TiO4体系获得稳定且含量较高的Ca3Ti2O7相。微波介电性能测试结果显示, 未掺杂的Ca2TiO4体系的εr 、Q×f和τf值均在其主晶相发生改变时大幅降低, 分别由1400℃烧结的85.84、10030 GHz和508.87×10-6/℃降至1420℃烧结的59.04、2340 GHz和93.13×10-6/℃, 而不同含量的CaTiO3掺杂则可在一定范围内稳定复相Ca2TiO4体系的Q×f值。