Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

а б Рис. 5. Влияние температуры обжига на значения: а — Q х f; б — е при частоте 1 МГц Результаты определения диэлектрической проницаемости е образцов показали, что с увеличением температуры обжига значения е также возрастают. Для состава с добавкой без расплавления значения е практически не изменяются и составляют 12,6 при 900 °С и 12,7 при 950 °С. Наибольшие значения е проявляют образцы состава с добавкой, полученной при расплавлении и последующей закалке, и составляют: 15,4 при 900 °С, 16,8 при 925 °С и 17,7 при 950 °С (рис. 5, б). Установлено, что наличие модификатора положительно сказывается на спекании образцов, что обусловлено образованием жидкой фазы в ходе обжига во всем интервале исследуемых температур. С увеличением количества вводимой добавки с 3,0 до 5,0 мас. % улучшаются все диэлектрические свойства — значения Q х f и е увеличиваются. Наилучшие значения диэлектрических свойств среди составов наблюдаются у образцов, полученных при температуре 950 °С. Способ синтеза добавки эвтектического состава Li 2 O - ZnO - B 2 O 3 существенным образом влияет на структуру и свойства получаемой керамики. Значения линейной усадки и средней плотности образцов, содержащих добавку, полученную непосредственно в ходе обжига, ниже показателей образцов, содержащих заранее синтезированную добавку. Это объясняется тем, что в ходе обжига часть избыточной энергии затрачивается сначала на образование фазы добавки, отвечающей эвтектической точке, и только уже после этого оставшаяся энергия затрачивается непосредственно на спекание образцов. В случае синтезированной заранее добавки, вся избыточная энергия затрачивается на спекание - уплотнение образцов и залечивание пор, о чем свидетельствуют результаты проведенных исследований. Исходя из результатов определения плотности, линейной усадки и пористости можно сделать вывод о том, что с увеличением температуры обжига с 900 до 950 °С материал лучше спекается. Введение модификатора в количестве 5,0 мас. % позволяет снизить температуру спекания материала в системе Li2O - ZnO - TiO2до 950 °С. Диэлектрические свойства материалов в системе Li2O - ZnO - TiO2с повышением температуры обжига с 900 до 950 °С также улучшаются. Снижение диэлектрических потерь связано с уплотнением материала и снижением пористости, так как границы зерен и поры являются источниками диэлектрических потерь. Таким образом, рост кристаллов и залечивание пор в ходе спекания положительно сказываются на диэлектрических свойствах материалов. Наилучшие диэлектрические свойства на уровне Q х f = 407 МГц, е = 17,7, проявляют образцы состава, содержащего модификатор, полученный расплавлением и закалкой, в количестве 5,0 мас. % и полученного при температуре обжига 950 °С. Установлено, что способ расплавления и последующей закалки порошка модификатора позволяет получить материал с более высоким уровнем физико-химических свойств, что согласуется с результатами исследований других авторов [2, 4, 5]. Таким образом, разработанный материал в системе Li 2 O-ZnO-TiO 2 имеет температуру спекания 950 °С, что позволяет использовать данную керамику в технологии LTCC для производства электронных компонентов. Литература 1. Вартанян М. А. Керамика с пониженной температурой спекания на основе систем CaO-B2O 3 -SiO2 и CaO-B2O3: дис. ... канд. тех. наук. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2012. 226 с. 2. George S., Sebastian M. T. Low-temperature sintering and microwave dielectric properties of Li 2 ATi3O 8 (A = Mg, Zn) ceramics // International Journal of Applied Ceramic Technology. 2011. Vol. 8, Iss.6. P. 1400-1407. 3. Макаров Н.А. Керамика на основе Al2O3и системы Al2O3-ZrO2, модифицированная добавками эвтектических составов: дис. ... д-ра. тех. наук. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2011. 394 с. 4. Facile synthesis of “quench-free glass” and ceramic-glass composite for LTTC application / P. Abhilash et al. // Journal of American Ceramic Society. 2013. Vol. 96. P. 1533-1537. 5. Effect of Li-B-Si glass on the low temperature sintering behaviors and microwave dielectric properties of the Li- modified ss-phase Li2O-Nb2O5-TiO2 ceramics / E. Li et al. // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2015. Vol. 26, Iss. 5. P. 3330-3335. 574