Sm3+掺杂BaAl2Si2O8陶瓷的结构及微波介电性能

作者：肖竣文; 丁士华; 张云; 宋天秀

来源：化工技术与开发, 2023, 52(10): 1-15.

• 钡长石
• 单斜相
• 介电性能
• 离子取代

本文采用传统的固相反应，合成了Ba1-xSmxAl2Si2O8(x=0、0.005、0.010、0.015、0.020)微波介质陶瓷，探讨了不同的Sm3+取代量对Ba1-xSmxAl2Si2O8(BAS)陶瓷的晶体结构和微波介电性能的影响。根据第一性原理计算结果，讨论了离子取代位置，比较了不同位置的形成能，结果表明Sm3+取代了Ba2+。实验结果表明，Sm3+能有效促进BAS由六方相到单斜相的转变，x=0.02时，转化率达到97.68%，烧结温度从1475～1550℃降至1350～1400℃，提高了品质因数(Q×f值)，改善了谐振频率温度系数(τf)。1400℃下烧结5h的Ba0.985Sm0.015Al2Si2O8陶瓷，Q×f值为33144GHz，ρ=3.334g·cm-3,εr=6.993，τf=-34.92×10-6℃-1。

• 单位
  西华大学