[发明专利]一种介电可调氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷

说明书

技术领域

本发明涉及一种介电可调氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，属于功能陶瓷领域。采用这种配方及工艺制备的MgO复合锆钛酸钡陶瓷，介电常数适中，同时具有较低的介电损耗和较高的调谐率，可以满足铁电移相器的使用要求。

背景技术

铁电移相器的发展，迫切需要一种室温附近介电常数适中，介电损耗小，调谐率较大的调谐材料，锆钛酸钡系列固溶体被认为是合适的候选对象。纯锆钛酸钡的调谐率虽然较高，但介电常数和介电损耗均较大，难以满足使用要求。

文献“X.G.Tang，K.-H.Chew and H.L.W.Chan，Diffuse phase transition and dielectric tunability of Ba(Zr_yTi_1-y)O₃ relaxor ferroelectric ceramics，ACTA MATERIALIA，52(17)，2004，5177-5183”采用传统的陶瓷制备方法，制备了不同锆钛比的BaZr_xTi_1-xO₃陶瓷，陶瓷调谐率虽然较高(58％)，但介电常数(～6000)和介电损耗(0.0043)均较大。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种介电可调氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，通过调整氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷中氧化镁的含量，使得在室温和10kHz时，陶瓷的介电常数降至672，并且保持较低的介电损耗(0.0016)和较高的调谐率(30％)。

技术方案

一种氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，其特征在于：氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的化学通式为BaZr_0.25Ti_0.75O₃；制备步骤如下：

步骤1：将分析纯BaCO₃，TiO₂，Zr(NO₃)₄·5H₂O按照化学计量比BaZr_0.25Ti_0.75O₃称量并且配料；

步骤2：将配好的料放入球磨罐中，按氧化锆球∶配好的料∶酒精为3∶1∶1的比例混料球磨，球磨时间为4～8小时；

步骤3：将球磨好的混料烘干后压块，在1100～1250℃温度下预烧1～4小时得到BZT预烧粉体；

步骤4：再将质量百分比10～40％的MgO加入BZT预烧粉体中，放入球磨罐中，再球磨8-12小时；

步骤5：将粉料预压成直径为12mm，厚度为1-1.5mm的圆片，然后在200MPa的等静压压力下成型得到氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷。

有益效果

本发明提出的一种介电可调氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，有益效果是：通过优化氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的配方，使得BZT陶瓷的介电常数大幅降低。室温下和10kHz时，介电常数降至672，并且保持较低的介电损耗(0.0016)和较高的调谐率(30％)。

附图说明

图1是四个实施例所得氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的X射线衍射图谱；

图2是四个实施例所得氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的介电常数和介电损耗随温度的变化关系；

图3是10kHz下，四个实施例所得氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的调谐率随外加电场的变化关系。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：