Influence of Sintering Temperature and CaTiO$lt;inf$gt;3$lt;/inf$gt; Doping on Structure and Dielectric Properties for Instability Layered Ca$lt;inf$gt;n+1$lt;/inf$gt;TinO$lt;inf$gt;3n+1$lt;/inf$gt; (n = 1) Ceramics

烧结温度和 CaTiO 3 添加对不稳定层状 Ca n+1 Ti n O 3n+1 (n = 1) 陶瓷体系结构与介电性能的影响 刘 飞 1 , 黄先培 2 , 袁昌来 2 , 陈国华 2 (桂林电子科技大学 1. 机电工程学院; 2. 广西信息材料重点实验室, 桂林 541004) 摘 要: 采用固相反应法制备了 Ca 2 TiO 4 +xwt% CaTiO 3 (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 CaTiO 3 的 Ca 2 TiO 4 体系主 晶相受烧结温度的影响明显, 由 1400℃烧结的正交结构 CaTiO 3 相转变为 1420℃烧结的四方结构层状 Ca 3 Ti 2 O 7 相。 当烧结温度由 1420℃升高至 1450℃时, 不同含量 CaTiO 3 掺杂均能使 Ca 2 TiO 4 体系中主晶相的含量和成分发生改变。 其中, 1.6wt%~3.2wt%的CaTiO 3 掺杂可使 Ca 2 TiO 4 体系获得稳定且含量较高的 Ca 3 Ti 2 O 7 相。微波介电性能测试结果 显示, 未掺杂的 Ca 2 TiO 4 体系的 ε r 、Q×f 和 τ f 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 CaTiO 3 掺杂则可 在一定范围内稳定复相 Ca 2 TiO 4 体系的 Q×f 值。