Ba0.5Sr0.5TiO3-MgO-Mg3B2O6复合陶瓷介电调谐特性的研究

"这篇论文是关于Ba0.5Sr0.5TiO3-MgO-Mg3B2O6复合陶瓷的介电调谐性能的研究，由何卓、李长年等人完成，并发表在中国科技论文在线。研究通过固相反应法制备了这种复合陶瓷，分析了其微结构特性与介电性能的变化。论文指出，添加MgO-Mg3B2O6到Ba0.5Sr0.5TiO3中可以形成兼具铁电性和介电性的复合材料。随着MgO含量的增加，复合陶瓷的介电常数轻微提高，介电损耗减少，调谐率增加。当MgO比例超过10wt%时，其介电行为不再符合常规的Johnson近似，而是由极性团簇的非本征贡献主导。此外，复合陶瓷在微波频率下的介电常数和品质因数Q×f值随着MgO含量增加而上升，这有利于改善微波调谐应用的性能。关键词包括调谐率、复合陶瓷和铁电体。" 这篇研究论文详细探讨了Ba0.5Sr0.5TiO3-MgO-Mg3B2O6复合陶瓷的介电调谐性质，这是铁电材料领域的一个重要课题。首先，研究团队采用了固相反应技术来合成这种复合材料，这种方法是通过高温烧结，使原料粉末间的化学反应形成具有特定性能的陶瓷。实验发现，通过调节MgO的含量，可以有效地调整材料的介电特性。 Ba0.5Sr0.5TiO3是一种常见的铁电材料，具有较高的介电常数和良好的电滞回线特性，而MgO和Mg3B2O6则提供了额外的介电贡献。论文指出，当MgO的含量逐渐增加，复合陶瓷的介电常数呈现轻微上升趋势，表明材料的电荷存储能力增强。同时，介电损耗的降低意味着材料在能量转换过程中的能量损失减小，这对于微波设备来说是非常重要的，因为低损耗可以提高设备的效率。 调谐率是衡量材料在电场作用下介电常数变化能力的关键参数。论文中提到，随着MgO含量的增加，调谐率也在增加，这意味着材料的介电特性可以根据外部电场进行更有效的调控，这对于微波应用如滤波器、天线和调谐器的设计具有重大意义。 此外，当MgO含量超过10wt%后，复合陶瓷的介电行为发生了变化，不再遵循传统的Johnson近似模型，这提示我们该材料的介电响应可能涉及到更复杂的微观结构和物理机制，如极性团簇的非本征贡献。这一发现对于深入理解复合材料的介电行为以及开发新型高性能铁电材料具有理论指导价值。 最后，论文强调了介电常数和品质因数Q×f值随MgO含量增加的趋势，这表明材料在微波频率下的性能得到了改善。高Q值代表了材料具有高的能量储存能力和低的损耗，而高f值则反映了材料在高频下的良好响应。这些优化的性能指标使得这种复合陶瓷在微波调谐器件中具有潜在的应用前景。 这项研究为理解和利用Ba0.5Sr0.5TiO3-MgO-Mg3B2O6复合陶瓷的介电调谐性能提供了新的视角，也为设计和制备高性能的铁电-介电复合材料提供了理论支持和实验依据。