报告人：金雨馨指导教师：李玲霞 教授2014-04-29

SnO2掺杂高介电常数温度稳定型BZN基介质材料的研究

主要内容实验工作情况1

下一步计划安排2

阶段成果总结3

• BZNS体系补充实验 : 制备 (Bi1.8Zn0.2)(Zn0.5Nb1.5-xSnx)O7.15-x/2陶瓷样品，对制备的陶瓷样品 进行烧结，并对其 ɛ， tanδ， ε 进行测试。。 x=0.3, 0.4。

• 烧结温度 : 950℃ , 975 , 1000 , 1025℃ ℃ ℃。• x= -0.05, 0.05, 0.1, 0.2。• 烧结温度：925 ,950 , 975℃ ℃ ℃。

实验工作（一）

• 目前，已完成 x = 0.3, 0.4陶瓷组分样品 950 ,975 , 1000 , 1025℃ ℃ ℃ ℃的烧结与测试工作。

实验依据 保持原有的焦绿石结构中 A位上的 Bi3+ /Zn2+比例，继续调节四价 Sn4+的含量，进一步补充 BZNS体系高锡含量的实验数据，获得高介电常数，零温度系数的陶瓷样品，并系统地研究体系介电性能的变化。

在该体系中，不同烧结温度下，随着 x值的增加（ Sn2+含量的增加 ），陶瓷样品的介电常数与介电常数温度系数均先增大后减小。随烧结温度的升高，体系的介电常数逐渐增大，介电常数温度系数向负向移动。在 1000℃ 烧结温度下， x=0.10组分样品的ɛ~170 ， ε~ 0.3747，获得的高介电常数陶瓷样品可满足 NP0特性要求。

Figure.1. Permittivity of samples sintered at different temperatures with various compositions (x in ((Bi1.8Zn0.2)(Zn0.5Nb1.5-

xSnx)O7.15-x/2)

Figure.2. Temperature coefficient of permittivity (ε) of samples sintered different temperatures with various compositions (x in (Bi1.8Zn0.2) (Zn0.5Nb1.5-xSnx)O7.15-x/2)

• BZNS体系物相结构分析XRD测试结果：

• BZNS体系物相结构分析SEM测试结果： 在该 BZNS体系中，在1000℃ 烧结温度下，所有组分样品（ x = 0.0, 0.05, 0.1, 0.2）均烧结致密，晶粒紧密堆积，晶界明显。当 x=0.1时，晶界处开始出现第二相，随 Sn含量增加，第二相逐渐减少，与 XRD测试结果一致。随Sn含量增加，晶粒尺寸呈现先增大后减小的变化趋势。2.4-6.5 µm (x = 0.0) → 0.8-6.3 µm (x = 0.1) → 2.1-7.1 µm (x = 0.2)

阶段成果总结论文成果

专利成果

Structures, Phase Transformations, and Dielectric Properties of Bi2(Zn1-

xMgx)2/3Nb4/3O7 Pyrochlore Ceramics as Temperature Stable LTCC Material

投稿期刊 : Journal of Alloys and Compounds 投稿状态 : Accept Completed

Effect of Sn4+ Substitution on the B site on the Dielectric Properties of Bi2O3-ZnO-Nb2O5 Pyrochlore Ceramic System Based on Structural Characteristics

目前状态：准备中

实验一：对制备 (Bi1.5Zn1-xMnx) (Zn0.5Nb1.5)O7陶瓷样品进行烧结，并对其 ɛ ， tanδ ， k 进行测试。 x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5。烧结温度： 950 , 975 , 1000 , 1025℃ ℃ ℃ ℃。实验思路： 以 Mn2+取代立方焦绿石 BZN结构中位于 A位上的 Zn2+，调节体系的介电常数，改善其温度系数，研究二价 A 位 Zn2+离子取代对材料结构与介电性能的影响。预期结果： 随 Mn2+含量的增加，陶瓷样品的介电常数与介电常数温度系数有规律地增大或减小。

实验二：制备 (Bi1.8Zn0.2) (Zn0.6-2/3xNb1.4-1/3xSnx)O7陶瓷样品进行烧结，并对其 ɛ ， tanδ ， k 进行测试。烧结温度： 950 , 975 , 1000℃ ℃ ℃ x=0.05, 0.1, 0.2, 0.3。实验思路：保持原有的焦绿石结构中 A位上的 Bi3+ /Zn2+比例，重新调整四价 Sn4+的取代位置，以期望获得高介电常数，低损耗，零温度系数的陶瓷样品。并与之前得到的实验数据形成对比，系统分析 Sn4+取代对体系结构以及介电性能的影响。预期结果：随 Sn4+含量的增加，陶瓷样品的介电常数逐渐减小，介电常数温度系数向正向移动。

下一步计划

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