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六方密堆积结构的钛铁矿ZnTiO3是一种重要的微波介质材料。由于其具有类似于刚玉的有序结构,在微波频段内具有极低的损耗。它具有优异的介电性能,而且烧结温度低,可用作制备银、铜电极共烧中温低介微波材料。但是烧结温度过高时ZnTiO3会分解生成微波频率及其Q值极低Zn2TiO4和TiO2,从而严重影响了系统的介电性能。基于器件小型化、低成本化的特点和要求,以及ZnTiO3研究现状和存在的问题,本文系统优化了溶胶、凝胶、烧结温度等条件,制备出单一相的纳米ZnTiO3粉体;通过掺杂Mg2+使其取代Zn2+,从而使ZnTiO3相在1100℃下仍保持稳定。具体如下:(1).无水乙醇、硝酸锌、钛酸丁脂、冰醋酸等浓度及配液次序和pH直接影响着溶胶-凝胶状态特征。干凝胶在850℃热处理5h后,粉体的主晶相为ZnTiO3,粉体颗粒尺寸约为50nm,但含有Zn2TiO4和TiO2相。(2).干胶先在700℃保温5小时;再以10℃/min的升温速率继续升温至850℃,保温3小时,可以得到的粉体为单一相ZnTiO3粉体,此时粉体的颗粒尺寸约为70 nm。(3).Mg2+的加入确实使ZnTiO3相在高温下得到了稳定,并且随着Mg2+含量的增加,ZnTiO3相的热稳定性及纯度得到有较提高,当Mg2+的掺杂量为30%时,粉体在1100℃下可烧结成瓷,且保持纯ZnTiO3相。该陶瓷均匀、致密,微波介电性能如下:εr=27.1、Q×f=-59000GHz、τf=-65ppm/℃。