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摘 要

本论文主要叙述了钛酸镁锌陶瓷的研究背景、目的和意义，介绍了国内外低温共烧陶瓷（LTCC）的研究进展，并且详细讲述了钛酸镁锌陶瓷材料的理论基础、介电性能优异的现代应用、掺杂添加剂提高烧结性能的影响。根据低熔点添加剂掺杂影响原理，设计了与此相关的一系列实验。本实验以氧化锌、碱式碳酸镁、氧化钛为主要原料烧结后得到所需要的钛酸镁锌，然后通过向钛酸镁锌中添加不同组分和含量的低熔点添加剂，以用实验数据来说明通过掺杂低熔点添加剂对钛酸镁锌陶瓷烧结特性和介电性能的影响。实验采用20组不同配方组分的试样，分别在825℃、850℃、875℃与900℃的条件下进行烧结过程，通过其表现出的不同的体积密度、介电常数，来寻求具有较高品质的钛酸镁锌。

实验结果表明：掺杂不同量的低熔点添加剂有助于钛酸镁锌的烧结，形成液相可以较大程度降低材料的烧结激活能，从而促进烧结中粉体的致密化，使得钛酸镁锌陶瓷材料在较低的温度下获得较高的体积密度，以及较为优异的介电性能与烧结品质因数。

关键词：低熔点添加剂 钛酸镁锌 介电性能 体积密度

Effects of glass doping on the Sintering characteristics and magnetic properties of (Zn_0.3Mg_0.7)TiO₃ ferrites

ABSTRACT

This paper describes the background, purpose and meanings of (Zn_0.3Mg_0.7)TiO₃ ceramic. It introduces the research progress of Low Temperature Co-fired Ceramics(LTCC) and describes the basic theory and dielectric constant of (Zn_0.3Mg_0.7)TiO₃ Low Temperature Co-fired Ceramics(LTCC). The principles of how low melting point additives affect the performance of (Zn_0.3Mg_0.7)TiO₃ ceramic is also mentioned. According to the principle of low melting point additives, the experiment associated with it is designed. In this experiment, (Zn_0.3Mg_0.7)TiO₃ ceramic is sintered from the main material, such as TiO₃, 4MgCO₃·Mg(OH)₂·5H₂O, and ZnO. This experiment compares the effects of compositions and doping contents of low melting point additives on sintering characteristics and dielectric constant of (Zn_0.3Mg_0.7)TiO₃ ceramic. In this paper, the properties of 20 groups samples sintered from 825℃ to 900℃ were studied. The materials displayed different bulk density, dielectric constant. By comparing these different performances, it is possible to obtain a higher-quality (Zn_0.3Mg_0.7)TiO₃ ceramics.

The results show that: an appropriate amount of the low melting point additives is beneficial to the sintering of (Zn_0.3Mg_0.7)TiO₃ ceramics. The formation of liquid phase can largely reduce the sintering activation of the material. It promote the sintering densification of the powder and (Zn_0.3Mg_0.7)TiO₃ ceramics can achieve higher bulk density at a low temperature.

KEYWORDS： Low melting point additives; (Zn_0.3Mg_0.7)TiO₃ ; Ceramics; Dielectric constant

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究目的及意义 1

1.3 低温共烧陶瓷的应用 2

1.4 研究内容 2

第二章 文献综述 3

2.1 微波介质陶瓷的基础理论 3

2.1.1 微波介质陶瓷的概念 3

2.1.2 微波介质陶瓷的介电性能 3

2.1.3 微波介质陶瓷的发展趋势与用途 5

2.2 钛酸盐功能陶瓷材料概述 5

2.2.1 钛酸盐陶瓷材料 6

2.2.2 钛酸盐陶瓷材料粉体制备与方法 6

2.3 低温钛酸镁锌共烧陶瓷改性 6

2.4 掺杂添加剂对钛酸镁锌改性的原理 7

第三章 实验方法 9

3.1 工艺流程 10

3.2 配料 10

3.3 一次球磨 10

3.4 粉料预烧 11

3.5 成型 11

3.6 烧结 11

3.7 数据测量 12

3.7.1 密度测试 12

3.9.2 介电性能测试 13

第四章 结果与讨论 14

4.1 掺杂氧化锌与氧化钴对钛酸镁锌陶瓷性能的影响 14

4.1.1 氧化锌与氧化钴掺杂量对体积密度的影响 14

4.1.2 氧化锌与氧化钴掺杂量对介电常数的影响 15

4.2 掺杂氧化铌与氧化锂对钛酸镁锌陶瓷性能的影响 16

4.2.1 氧化铌与氧化锂掺杂量对体积密度的影响 16

4.2.2 氧化铌与氧化锂掺杂量对介电常数的影响 16

4.3 掺杂氧化铋与氧化钒对钛酸镁锌陶瓷性能的影响 18

4.3.1 氧化铋与氧化钒掺杂量对体积密度的影响 18

4.3.2 氧化铋与氧化钒掺杂量对介电常数的影响 18

第五章 结 论 22

参考文献 23

致 谢 25

第一章 绪 论

1.1 研究背景

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