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24.02.2017 | Ausgabe 9/2017

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2017

Effect of cooling rate on microstructure and microwave dielectric properties of MgO doped (Sr,Ca)TiO3-(Sm,Nd)AlO3 ceramics

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 9/2017
Autoren:
Wentao Xie, Qinxian Jiang, Qinglin Cao, Qinglin Chen, Hongqing Zhou

Abstract

The effect of MgO additive on phase composition, microstructure, sintering behavior, and microwave dielectric properties of 0.7(Sr0.01Ca0.99)TiO3-0.3(Sm0.75Nd0.25)AlO3 (7SCT-3SNA) ceramics prepared via conventional solid-state route were systematically investigated. MgO as additive showed no obvious influence on the phase composition of 7SCT-3SNA ceramics and all the samples exhibited pure perovskite structures. The presence of MgO additive effectively reduced the sintering temperature of 7SCT-3SNA ceramics from 1500 to 1380 °C. Besides, it is found that 0.5 wt% MgO could improve the uniformity of the grain morphology significantly, thus Q × f value enhanced consequently. Results also showed that enhanced Q × f value could be obtained as cooling rate slowed down. Superior microwave dielectric properties with an ε r of 44.96, a Q × f value of 45738 GHz (at 5.5 GHz), and τ f value of −2.46 ppm/°C are obtained for 0.5 wt% MgO doped 7SCT-3SNA ceramics sintered at 1380 °C with a cooling rate of 60 °C/h.

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