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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 24/2017

05.09.2017

Low temperature sintering process, phase evolution and dielectric properties of BaTi4O9-filled B–La–Mg–Ti–O glass/ceramic composites

verfasst von: Haishen Ren, Xiaogang Yao, Tianyi Xie, Mingzhao Dang, Haiyi Peng, Shaohu Jiang, Huixing Lin, Lan Luo

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 24/2017

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Abstract

Low temperature co-fired ceramics composite is fabricated by mixing B2O3–La2O3–MgO–TiO2 (BLMT) glass matrix with BaTi4O9 ceramic filler and the influence of the filler on sintering behavior, phase composition, microstructure and dielectric properties of the composite is investigated. The results show that the densification of composites can be achieved at 860 °C for 20 min by three-stage reactive liquid assisted sintering process, consisting of glass redistribution and local grains rearrangement, viscous flow, and solid state sintering and closure of pores. The XRD patterns exhibit that the main phase of all samples is LaBO3 phase formed from the crystallization of BLMT glass and the secondary phases have changed due to chemical reaction between BLMT glass and BaTi4O9 forming two new phases BaTi(BO3)2 and TiO2 during sintering. Meanwhile, the microstructure results indicate that the reaction helps to eliminate the closed pores in composites. As the filler is increased, the dielectric constant and quality factor firstly increases and then decreases, while the temperature coefficient of resonant frequency increases. Typically, the 30 wt% BaTi4O9-filled BLMT glass composite sintered at 860 °C for 20 min displays dielectric properties of εεr = 20.49, Q × f = 24000 GHz and ττf = +145 ppm/°C.

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Metadaten
Titel
Low temperature sintering process, phase evolution and dielectric properties of BaTi4O9-filled B–La–Mg–Ti–O glass/ceramic composites
verfasst von
Haishen Ren
Xiaogang Yao
Tianyi Xie
Mingzhao Dang
Haiyi Peng
Shaohu Jiang
Huixing Lin
Lan Luo
Publikationsdatum
05.09.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 24/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-017-7814-5

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