APP下载

六方ZnTiO3 陶瓷粉体的低温合成

2021-11-17孙俊梅福建船政交通职业学院福建福州350007

化工管理 2021年31期

孙俊梅(福建船政交通职业学院,福建 福州 350007)

0 引言

低温共烧陶瓷技术(low temperature cofired ceramic, LTCC)作为近年来发展迅猛的一种令人瞩目的多学科交叉的整合组件技术,为各种电子系统的元器件以及模块小型化、轻量化提供了比较好的解决途径,同时又可以实现银铜共烧,因此在国内国际上越来越受到重视,被广泛应用于基板材料、封装材料以及微波器件材料等[1-2]。

目前常用的低温化方法包括:(1) 掺加合适配比的烧结助剂—低熔点氧化物及低熔点玻璃,进行液相活性烧结;(2) 采用合成温度低、颗粒度细、表面活性高的粉体,因为合成温度的降低、粉体活性的增加均有助于降低烧结温度;(3) 寻求固有烧结温度较低的材料[3]。

ZnO-TiO2系陶瓷因其本身具有较低的烧结温度及精良的微波介电性能而备受关注(Ts=1 100 ℃;εr=19~30;Qf=50 000~70 000;可获近零τf)。但ZnO-TiO2体系中存在Zn2TiO4(立方)、ZnTiO3(六方) 和Zn2Ti3O8(立方) 三种稳定相[2],其中只有六方晶格的ZnTiO3具有良好的介电性能[4]。由于ZnTiO3相的存在温区为820~950 ℃,很难于采用传统的固相反应法由ZnO·TiO2合成纯六方相ZnTiO3介电陶瓷[5],极大地限制了ZnO-TiO2系陶瓷的实际应用[6]。

本研究将熔盐合成与掺杂改性结合,以期制备相结构稳定、颗粒细小均匀、单相纯度高的六方钛酸锌粉体。

1 实验

以分析纯的ZnO+TiO2为原料(Zn∶Ti=1∶1.15);熔盐为NaCl、KCl 或复合NaCl+KCl;熔盐与原料的质量比为(1∶1、2∶1、4∶1、8∶1、10∶1[7]。以乙醇为介质球磨4 h,混合均匀后在烘箱中80 ℃干燥以除去乙醇,干燥后混合物经研磨过筛后在800~900 ℃下煅烧合成,得到的产物经水洗醇洗除去Na 和K 盐,沉淀产物120 ℃烘干后即得钛酸锌粉体[8]。

采用XD-5A 型X 射线衍射仪分析了产物的相结构(Cu 靶,35 kV,20 mA,20.00~70.00°,4°/min)[9]。……

登录APP查看全文