溫度穩(wěn)定型鉬基低燒微波介質(zhì)陶瓷研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-07 05:59
本文選題:LTCC + 微波介電性能 ; 參考:《西安建筑科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:近年來(lái),隨著移動(dòng)通信技術(shù)和衛(wèi)星通訊工業(yè)的迅速發(fā)展,低溫共燒陶瓷技術(shù)在微波介質(zhì)陶瓷研究領(lǐng)域扮演了越來(lái)越重要的角色,因此開(kāi)發(fā)具有低燒介質(zhì)陶瓷成為目前研究的熱點(diǎn)。為了能使微波電子元器件在微波電路中向小型化、集成化、高可靠性和低成本方向發(fā)展,就需要微波介質(zhì)陶瓷具有較高的介電常數(shù)(εr10),極小的介電損耗(Qf5000GHz),幾乎接近零的諧振頻率溫度系數(shù)(TCF≈0ppm/°C)和比較低的燒結(jié)溫度(低于常見(jiàn)金屬Ag,Al,Cu,Au等的熔點(diǎn))及化學(xué)兼容性。考慮到鉬基氧化物具有低的熔點(diǎn)(795°C),本論文緊緊圍繞鉬基氧化物為基體開(kāi)發(fā)介質(zhì)陶瓷材料。實(shí)驗(yàn)中所用的方法是固相燒結(jié)法,主要通過(guò)微量離子取代的方式研究鉬基氧化物基體陶瓷的燒結(jié)特征、微觀形貌結(jié)構(gòu)、微波介電性能以及金屬電極匹配性等。從Pb O-Mo O3二元體系的相圖入手,研究燒結(jié)溫度、晶體結(jié)構(gòu)和微波介電性能之間的關(guān)系。在這個(gè)二元體系中開(kāi)發(fā)出了一系列具有應(yīng)用價(jià)值的微波介質(zhì)陶瓷:610°C燒結(jié)時(shí)的Pb2Mo O5陶瓷,介電常數(shù)εr為19.1、Qf為21960GHz、TCF為-60ppm/°C;650°C燒結(jié)時(shí)的Pb Mo O4陶瓷,介電常數(shù)εr為26.7、Qf為42830GHz、TCF為+6.2ppm/°C。這兩種陶瓷都不跟Ag和Al電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。研究了基于Ca Mo O4陶瓷具有優(yōu)越的介電性能,通過(guò)(Li0.5Sm0.5)2+或(Li0.5Nd0.5)2+等離子部分取代Ca2+的方式,來(lái)降低燒結(jié)溫度,調(diào)節(jié)溫度系數(shù)。具有潛在應(yīng)用價(jià)值的介質(zhì)陶瓷:875°C燒結(jié)時(shí)的[(Li0.5Sm0.5)0.20Ca0.80]Mo O4陶瓷,介電常數(shù)εr為10.6、Qf為18405GHz、TCF為+6.9ppm/°C,不跟Ag發(fā)生反應(yīng);900°C燒結(jié)時(shí)的[(Li0.5Sm0.5)0.15Ca0.85]Mo O4陶瓷,介電常數(shù)εr為11.0、Qf為23590GHz、TCF為-5.2ppm/°C;800°C燒結(jié)時(shí)的[(Li0.5Nd0.5)0.20Ca0.80]Mo O4陶瓷,介電常數(shù)εr為11.0、Qf為18695GHz、TCF為+4.3ppm/°C,跟Ag不發(fā)生反應(yīng);825°C燒結(jié)時(shí)的[(Li0.5Nd0.5)0.15Ca0.85]Mo O4陶瓷,介電常數(shù)εr為10.8、Qf為24070GHz、TCF為-7.4ppm/°C。通過(guò)Raman光譜、紅外反射光譜分析了陶瓷樣品的物相組成,分別研究了不同振動(dòng)模式對(duì)介電極化的貢獻(xiàn)。研究了堿金屬稀土元素鉬酸鹽(Na0.5Ln0.5Mo O4,其中Ln為L(zhǎng)a、Nd和Ce等)體系微波介質(zhì)陶瓷的燒結(jié)特征、晶體結(jié)構(gòu)、微波介電性能以及金屬電極的匹配性問(wèn)題。用固相燒結(jié)法制備的介質(zhì)陶瓷:740°C燒結(jié)時(shí)的(Na0.5La0.5)Mo O4陶瓷,介電常數(shù)εr為10.9、Qf為25105GHz、TCF為-59.3ppm/°C,跟Ag不發(fā)生反應(yīng);760°C燒結(jié)時(shí)的(Na0.5Nd0.5)Mo O4陶瓷,介電常數(shù)εr為10.5、Qf為19605、TCF為-48.5ppm/°C,不跟Ag發(fā)生反應(yīng);780°C燒結(jié)時(shí)的(Na0.5Ce0.5)Mo O4陶瓷,介電常數(shù)εr為11.2、Qf為19365GHz、TCF為-44.2ppm/°C,跟Ag發(fā)生反應(yīng)。同時(shí)開(kāi)發(fā)了溫度系數(shù)為零的[Na0.5(Ln1-xBix)0.5]Mo O4陶瓷體系,介電常數(shù)介于20~30,介電損耗介于15000~20000GHz之間。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of mobile communication technology and satellite communication industry, low-temperature co-fired ceramic technology has played a more and more important role in the field of microwave dielectric ceramics. Therefore, the development of low-burning dielectric ceramics has become the focus of research. In order to make the microwave electronic components in microwave circuits in the direction of miniaturization, integration, high reliability and low cost, It is necessary for microwave dielectric ceramics to have high dielectric constant (蔚 r10N), minimal dielectric loss (QF 5000GHz), almost zero resonant frequency temperature coefficient (TCF 鈮,
本文編號(hào):1990101
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