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01.09.2015 | Ausgabe 9/2015

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2015

Microwave dielectric properties of H3BO3–CuO co-doped 0. 85BaTi4O9–0.15BaZn2Ti4O11 ceramics

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 9/2015
Autoren:
Bin Tang, Fuchuan Luo, Hetuo Chen, Shengquan Yu, Shuren Zhang

Abstract

The effects of x wt% H3BO+ 1.0 wt% CuO (x = 1.0–10.0) co-doping on microstructure and microwave dielectric properties of 0.85BaTi4O9–0.15BaZn2Ti4O11 (BZT) have been investigated according to the conventional solid-state reaction in this study. The X-Ray Diffraction results showed that the main crystal phase in the sintered ceramics was BaTi4O9. The addition of H3BO3–CuO resulted in the liquid phase sintering mechanism, which effectively improved their relative densities and lowered the sintering temperature. As H3BO3 doping amount increased from 1.0 to 10.0 wt%, the relative density and εr displayed a sharp increase at first and then a decline when x = 6.0 wt%. The Q × f value experienced a continuously decrease with the addition of H3BO3 when sintered at sintering temperature. The development in τf was different, increasing persistently with the increase of doping amount at different sintering temperature. The H3BO3–CuO co-doped 0.85BaTi4O9–0.15BaZn2Ti4O11 ceramics had a low sintering temperature of 1000 °C and a high εr value. Good microwave dielectric properties with values of εr = 35.0, Q × f = 20,700 GHz and τf = 12.0 ppm/°C were obtained in the BZT ceramics with 6.0 wt% H3BO3 and 1.0 wt% CuO sintered at 1000 °C for 2 h.

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