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研究生:黃聖原
研究生(外文):Sheng-Yuan Huang
論文名稱:(Mg1-XCaX)TiO3複合材料的合成及介電特性研究
論文名稱(外文):The study on Synthesis and dielectric properties of (Mg1-XCaX)TiO3 composite materials
指導教授:洪耀勳洪耀勳引用關係
指導教授(外文):Hong, Yaw-Shun
口試委員:羅聲凱何子萬張章平陳世忠
口試委員(外文):Luo, Sheng-KaiHo, Chi-ManChang, Chang-PingChen,Shih-Chong
口試日期:2014-05-07
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學理工學院
系所名稱:化學工程碩士班
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:112
中文關鍵詞:介電陶瓷材料鈦酸鎂鈦酸鈣燒結促進劑
外文關鍵詞:Dielectric ceramic materialMagnesium titanateCalcium titanateSintering aids
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本研究以固態反應法來合成鈦酸鎂與鈦酸鈣混摻的介電陶瓷,以鈦酸鎂為
主體,添加微量的過渡金屬離子(鎳、鋅、鈷)來取代部分的鎂離子,經高溫煆燒
成 Mg0.95M0.05TiO3的介電粉末(M=Ni, Zn,Co),再添加適量鈦酸鈣粉體混合球磨,
經壓製成型後,燒結成 Mg0.95M0.05TiO3陶瓷;另外,也利用添加燒結促進劑(CuO)
探討對陶瓷燒結狀況與介電性質的影響。
藉由 X 光繞射儀(XRD)來確定介電粉體與陶瓷的晶體結構及利用熱重分析
儀(TGA)、差示熱分析儀(DTA)來確認介電粉體煆燒溫度,並利用光學顯微鏡
(OM)、掃描式電子顯微鏡(SEM)來觀測陶瓷體表面結構與微結構,最後使用網
路分析儀量測陶瓷的介電性質。
實驗結果顯示,當 Mg0.95Ni0.05TiO3陶瓷經 1300oC 持溫 4 小時的燒結,擁有
較理想的介電性質:穩定的介電常數值(εr)約 23;在 700MHz 的品質因素 Q x ƒ
值約 189700MHz;至於頻率的漂移溫度係數(τƒ)值約-2ppm/℃。添加 CuO 雖然
增加了陶瓷製密度,也確實降低了燒結溫度,但是同時材料的品質因素也隨之
下降。

The MgTiO3-CaTiO3 dielectric ceramics was synthesized by Solid state reaction
Method. Magnesium titanate doping a minute quantity of transition metal ion (Ni2+
,
Zn2+, Co2+) to replace part of the magnesium ions were prepared. The
Mg0.95M0.05TiO3 dielectric powders (M=Ni, Zn, Co) were calcined at high
temperature (1000~1200oC). Then 0.95 mol % of Mg0.95M0.05TiO3 and 0.05 mol % of
CaTiO3 dielectric powders were mixed and milling. After pressing, molding and
sintering, 0.95Mg0.95M0.05TiO3-0.05CaTiO3 ceramics were formed. In addition, the
effect of sintering behaviors and dielectric properties by doping CuO in ceramics
were also investigated.
The crystal structures of the dielectric powders and ceramics were confirmed by
X-ray diffraction(XRD). Using thermal gravimetric analysis (TGA) and differential
thermal analysis (DTA) to confirm the calcining temperature of the powder of
starting materials. Optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM)
to observe the surface phenomenon and the microstructure of the ceramics. Finally,
dielectric properties of ceramics were measured by the network analyzer.
As the outcome reveals, heating at 1300oC for 4h, 0.95Mg0.95Ni0.05TiO3-0.05Ca-
TiO3 ceramic possesses a dielectric constant εr
of 23, a Q × f value of 189700MHz (at
700MHz) and a τ f value of −2ppm/ oC. The experimental results show that the
addition of 0.5wt% CuO can efficiently reduce sintering temperature from 1300oC to
1275oC and increase the density of ceramics. But at the same time, it also declined
the quality factor of ceramics.

1. 緒論
1.1 前言
1.2 文獻回顧
1.3 研究動機
1.4 研究目的
2. 實驗方法及步驟
2.2 儀器設備
2.3 介電粉末製備
2.4 介電陶瓷燒結
2.5 特性分析與量測
3. 結果與討論
3.1 起始原料粉末粒徑大小分析
3.2 反應原料混和粉末熱重分析/差示熱分析
3.3 晶格鑑定分析(XRD)
3.4 微結構觀察與分析
3.5 陶瓷密度量測
3.6 介電性質量測
4. 結論
參考文獻
附錄
自傳
[1] 翁敏航,射頻被動元件設計,臺灣東華書局,台北,第13-31頁,2006。
[2] 翁敏航、楊茹媛、洪政源、李義傑、洪茂峰,“高介電材料之微波特性量測(一)”,
奈米通訊,第11卷,第1期,第31-39頁,2005。
[3] 吳朗,電子陶瓷入門,全欣資訊圖書,台北市,第15-27頁,1992。
[4] 向勇、謝道華,“ABO3 型氧化物的结構與性能及其應用”,材料工程,第9
期,1001-4381,第15-18頁,2000。
[5] Zhu, S. Y. and Hong, P., “MnO Doping on Pb (Fe2/3W1/3)-PbTiO3 Dielectric
Properties Flaccid Body: To Investigate the Empirical Model and The
Experimental Results and The Comparison,” J. Appl. Phys, Vol. 101, pp. 104-117,
2007.
[6] 邱碧秀,電子陶瓷材料,徐氏基金會出版社,台北市,第81-90頁,1988。
[7] Kingery, W.D. and Uhlmann, D.R., Introduction to Ceramics, 2nd
edition,
pp.125-176, 1976.
[8] 唐立權,“鈉與鈮參雜物對CaO‧TiO2‧SiO2陶瓷體之電性影響”,碩士論文,
國立成功大學礦冶暨材料科學研究所,台南,第17-19頁,1991。
[9] 陳皇鈞,陶瓷材料概論(上冊),台曉園出版社,北市,1987。
[10] 王世敏、許祖勛、傅晶,納米材料製備技術,化學工業出版社,北京,第
61-114頁,2002。
[11] 劉 依 政 、 楊 松 齡 、 劉 冀 陽 , “ 溫 度 穩 定 性 良 好 MgTiO3-CaTiO3 及
MgTiO3-SrTiO3 微波介電陶瓷之無煆燒簡單製程”,行政院國家科學委員
會專題研究計畫報告,崑山科技大學電子工程系,台南,第1-6頁, 2007。
[12] 邱碧秀,電子陶瓷材料,徐氏基金會出版社,台北市,第31-42頁, 1988。
[13] 林東杰,“Mg0.95Co0.05TiO3介電陶瓷材料及微波應用之研究”,碩士論文,國
93
立成功大學電機工程研究所,台南,第1-17頁, 2001。
[14] Huang, C. L., Pan, C. L., and Shium, S. J., “Liquid Phase Sintering of MgTiO3–
CaTiO3 Microwave Dielectric Ceramics, ” Materials Chemistry and Physics,
Vol. 78, pp. 111–115, 2002.
[15] Zhu, S. Y. and Hong, P., “MnO Doping on Pb (Fe2/3W1/3)-PbTiO3 Dielectric
Properties Flaccid Body: To Investigate the Empirical Model and The
Experimental Results and The Comparison,” J. Appl. Phys, Vol. 101, pp.
104-117, 2007.
[16] 陳忠欽,“添加劑對0.95(Mg0.95Zn0.05)TiO3-0.05CaTiO3陶瓷材料之微波特性影
響與應用之研究”,碩士論文,國立成功大學電機工程研究所,台南,第88-120
頁,2004。
[17] 李孟霖,“燒結促進劑對(Mg0.95Co0.05)TiO3-SrTiO3微波介電陶瓷特性之探討
與其運用”,碩士論文,國立成功大學電機工程研究所,台南,第88-120頁,
2005。
[18] Sreedhar, K. and Pavaskar, N.R., “Synthesis of MgTiO3 and Mg4Nb2O9 Using
Stoichiometrically Excess MgO,” Materials Letters, Vol. 53, pp. 452–455,
2002.
[19] Kim, E. S. and Yoon, K. H., “Microwave Dielectric properties of (1-x)CaTiO3 –
xLi1/2Sm1/2TiO3 Ceramics,” Journal of the European Ceramic Society, Vol. 23,
pp. 2397 –2401, 2003.
[20] Huang, C. L. and Chen, Y. B., “Structure and Electrical Characteristics of RF
Magnetron Sputtered MgTiO3, ” Surface & Coatings Technology, Vol. 200, pp.
3319–3325, 2006.
[21] Ctibo, P., Sedlacek, J., Neufuss, K., and Chraska, P., “Dielectric Relaxation in
Calcium Titanate-containing Ceramics Prepared by Plasma Spraying, ”
Ceramics International, Vol. 29, pp. 955–960, 2003.
94
[22] Chu, M. Z., Kurian, V., Payzant, E. A., and Rawn, C. J., “Wet-chemical
Synthesis of Monodispersed Barium Titanate Particles-hydrothermal Conversion
of TiO2 Microspheres to Nanocrystalline BaTiO3, ” Powder Technology, Vol.
110, pp. 2–14, 2000.
[23] Wang, H., Yang, Q., Li, D., Huang, L., Zhao, S., and Xu, S., “Sintering Behavior
and Microwave Dielectric Properties of MgTiO3 Ceramics Doped with B2O3 by
Sol-Gel Method, ” J. Mater. Sci. Technol, Vol. 28(8), pp. 751–755, 2012.
[241] 沈俊旭,“(Mg0.95Ni0.05)TiO3 介電陶瓷之研究及其在微波頻段之應用”,博
士論文,國立成功大學電機工程研究所,台南,第97-118頁, 2008。
[25] 劉士生,“Mg0.95Zn0.05TiO3介電陶瓷材料之微波特性及應用”,碩士論文,國
立成功大學電機工程研究所,台南,第36-45頁, 2004。
[26] 潘宗龍,“MgTiO3介電陶瓷材料之微波特性及應用”,博士論文,國立成
功大學電機工程研究所,台南,第57-93頁, 2004。
[27] 李源弘、吳玉祥,“鈦酸鋇陶瓷之特性與應用”,化工技術,第1卷,第6期,
第78-92頁 ,1993。
[28] 劉台徵,電子月刊,第7卷,第9期,第166-168頁,2001。
[29] 吳世全,“高介電材料在記憶元件應用的最新發展”,電子月刊,第4卷,
第7期,第134-145頁,1998。
[30] 劉文隆,“複合材料電磁遮蔽膠粒之製作與加工”,工業材料,第151期,
第107-116頁,1999。
[31] 劉淑芬,“埋入式被動元件材料技術之發展趨勢”,工業材料,第175期,
第150-164頁,2001。
[32] Rao, Y. O., Kohl, S. P., and Wong, C. P. “Novel High Dielectric Constant
Nano-structure Polymer-ceramic Composite for Embedded Capacitor
Application,” Electronic Components and Technology Conference, Vol. 50, pp.
95
175-183, 2000.
[33] 范賢娟,“高介電係數陶瓷—有機物複合軟板的開發與應用”,科學發展,
第489期,第72-73頁,2013。
[34] Sreedhar, K. and Pavaskar, N. R., “Synthesis of MgTiO3 and Mg4Nb2O9 Using
Stoichiometrically Excess MgO,” Materials Letters, Vol. 53, pp. 452–455, 2002.
[35] Ctibora, P., Sedla´cˇekb, J., Neufussa, K., and Chra´skaa, P., “Dielectric
Relaxation in Calcium Titanate-containing Ceramics Prepared by Plasma
Spraying,” Ceramics International ,Vol. 29, pp. 955–960, 2003.
[36] Huang, C. L., Pan, C. L., and Shium, S. J., “Liquid Phase Sintering of MgTiO3–
CaTiO3 Microwave Dielectric Ceramics,” Materials Chemistry and Physics,
Vol. 78, pp. 111–115, 2002.

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