Li-Mg-Nb系微波介質(zhì)陶瓷改性研究
發(fā)布時(shí)間：2021-08-15 06:29
近年來,隨著移動(dòng)通信全球性的普及,作為微波通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵性材料,微波介質(zhì)陶瓷以諧振器、濾波器、微波振蕩器、介質(zhì)雙工器以及微波天線等微波元器件的形式成為整個(gè)系統(tǒng)必不可少的關(guān)鍵材料。微波介質(zhì)陶瓷材料對(duì)于當(dāng)今5G以及未來6G的發(fā)展具有重要影響。然而,應(yīng)用在通信系統(tǒng)中的微波介質(zhì)材料一般應(yīng)具有較高的介電常數(shù)（εr）,低的介質(zhì)損耗（tanδ）（或高Q值）以及好的溫度穩(wěn)定性（諧振頻率溫度系數(shù)（τf）近零）。因此,研發(fā)出具有良好性能的微波介質(zhì)陶瓷新體系是國(guó)家通信領(lǐng)域的重要關(guān)鍵技術(shù)之一。本文中所有陶瓷樣品均采用傳統(tǒng)固相反應(yīng)法合成。以Li3Mg2NbO6微波介質(zhì)陶瓷作為基體材料,利用低熔點(diǎn)玻璃摻雜、兩相復(fù)合等手段,旨在獲得具有低燒結(jié)溫度、高Q×f值及近零τf值的微波介質(zhì)陶瓷材料體系。利用X射線衍射（XRD）、能譜儀（EDS）、掃描電鏡（SEM）和網(wǎng)絡(luò)分析儀等儀器對(duì)陶瓷材料的物相結(jié)構(gòu)和介電性能等進(jìn)行分析,得出以下主要結(jié)論:1.為了降低Li3Mg...
【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
微波頻段極其應(yīng)用[2]
第一章緒論51.3微波介質(zhì)陶瓷材料主要體系自從日本村田公司生產(chǎn)了可大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的陶瓷材料，人們開始對(duì)微波陶瓷材料有了更深刻的了解。并且根據(jù)介電常數(shù)、物相組成、材料組分及制備工藝等方面對(duì)微波介質(zhì)陶瓷進(jìn)行了分類。按物相組成不同，微波介質(zhì)陶瓷材料包括純相陶瓷和復(fù)相陶瓷兩類。按照材料組分差異，微波介質(zhì)陶瓷材料可由鈦酸鹽、釩酸鹽、鈮酸鹽等構(gòu)成。根據(jù)微波介質(zhì)陶瓷燒結(jié)溫度的高低，材料被劃分成超低溫、低溫、高溫、超高溫四類[15]。按照介電常數(shù)范圍，微波介質(zhì)陶瓷可由低介、中介和高介電陶瓷組成[16]。本文主要按介電常數(shù)不同對(duì)微波介質(zhì)陶瓷材料的體系進(jìn)行大致介紹。圖1-2為微波介質(zhì)陶瓷材料的介電常數(shù)r與品質(zhì)因數(shù)Q的關(guān)系[16]：圖1-2介電常數(shù)與品質(zhì)因數(shù)的關(guān)系[16]對(duì)于低介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷，其r不大于20，一般而言這類材料有著較低的介質(zhì)損耗。代表性的陶瓷材料主要有BaO-ZnO-Nb2O5系微波介質(zhì)陶瓷、鎢酸鹽系微波介質(zhì)陶瓷和Al2O3系微波介質(zhì)陶瓷等[17]。由于這類陶瓷的介質(zhì)損耗極低，被國(guó)內(nèi)外科研學(xué)者們廣泛研究。最為代表的是韓國(guó)的Hyo-JongLee等人發(fā)現(xiàn)ZnNb2O6和MgNb2O6陶瓷有著極好的微波介電性能[18]，其中ZnNb2O6陶瓷的Q×f值為83700GHz，MgNb2O6陶瓷的Q×f值甚至可達(dá)93800GHz。然而這類陶瓷材料有著較高的燒結(jié)溫度，不能滿足LTCC技術(shù)應(yīng)用。此外，Kabayashi等人制備成的Al2O3多晶陶瓷有著極高的品質(zhì)因數(shù)[19]，但是其f值較負(fù)，溫度穩(wěn)定性較差。因此，降低低介電陶瓷材料的燒結(jié)溫度以及調(diào)節(jié)其f值近零成為了當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。這類陶瓷材料有著較低的介電常數(shù)，故其信號(hào)能夠以較快的速度在電路中傳播，因此可以應(yīng)用于微波介質(zhì)基板和軍用雷達(dá)等。
諧振腔法測(cè)試介電性能原理說明圖
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微波介質(zhì)陶瓷介電機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 黃琦,鄭勇,呂學(xué)鵬,朱林正,涂彥坤. 電子元件與材料. 2016(01)
[2]微波介質(zhì)陶瓷[J]. 鄭興華,梁炳亮. 江蘇陶瓷. 2005(02)
[3]微波介質(zhì)陶瓷粉體的合成方法研究[J]. 田中青,劉韓星,余洪滔,歐陽世翕. 材料導(dǎo)報(bào). 2003(12)
博士論文
[1]MgO-TiO2體系微波介質(zhì)陶瓷材料結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)化研究[D]. 李皓.電子科技大學(xué) 2016
[2]ZnO-TiO2基低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷的改性及其機(jī)理研究[D]. 劉忠池.華中科技大學(xué) 2009
本文編號(hào)：3344043
【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
微波頻段極其應(yīng)用[2]
第一章緒論51.3微波介質(zhì)陶瓷材料主要體系自從日本村田公司生產(chǎn)了可大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的陶瓷材料，人們開始對(duì)微波陶瓷材料有了更深刻的了解。并且根據(jù)介電常數(shù)、物相組成、材料組分及制備工藝等方面對(duì)微波介質(zhì)陶瓷進(jìn)行了分類。按物相組成不同，微波介質(zhì)陶瓷材料包括純相陶瓷和復(fù)相陶瓷兩類。按照材料組分差異，微波介質(zhì)陶瓷材料可由鈦酸鹽、釩酸鹽、鈮酸鹽等構(gòu)成。根據(jù)微波介質(zhì)陶瓷燒結(jié)溫度的高低，材料被劃分成超低溫、低溫、高溫、超高溫四類[15]。按照介電常數(shù)范圍，微波介質(zhì)陶瓷可由低介、中介和高介電陶瓷組成[16]。本文主要按介電常數(shù)不同對(duì)微波介質(zhì)陶瓷材料的體系進(jìn)行大致介紹。圖1-2為微波介質(zhì)陶瓷材料的介電常數(shù)r與品質(zhì)因數(shù)Q的關(guān)系[16]：圖1-2介電常數(shù)與品質(zhì)因數(shù)的關(guān)系[16]對(duì)于低介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷，其r不大于20，一般而言這類材料有著較低的介質(zhì)損耗。代表性的陶瓷材料主要有BaO-ZnO-Nb2O5系微波介質(zhì)陶瓷、鎢酸鹽系微波介質(zhì)陶瓷和Al2O3系微波介質(zhì)陶瓷等[17]。由于這類陶瓷的介質(zhì)損耗極低，被國(guó)內(nèi)外科研學(xué)者們廣泛研究。最為代表的是韓國(guó)的Hyo-JongLee等人發(fā)現(xiàn)ZnNb2O6和MgNb2O6陶瓷有著極好的微波介電性能[18]，其中ZnNb2O6陶瓷的Q×f值為83700GHz，MgNb2O6陶瓷的Q×f值甚至可達(dá)93800GHz。然而這類陶瓷材料有著較高的燒結(jié)溫度，不能滿足LTCC技術(shù)應(yīng)用。此外，Kabayashi等人制備成的Al2O3多晶陶瓷有著極高的品質(zhì)因數(shù)[19]，但是其f值較負(fù)，溫度穩(wěn)定性較差。因此，降低低介電陶瓷材料的燒結(jié)溫度以及調(diào)節(jié)其f值近零成為了當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。這類陶瓷材料有著較低的介電常數(shù)，故其信號(hào)能夠以較快的速度在電路中傳播，因此可以應(yīng)用于微波介質(zhì)基板和軍用雷達(dá)等。
諧振腔法測(cè)試介電性能原理說明圖
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微波介質(zhì)陶瓷介電機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 黃琦,鄭勇,呂學(xué)鵬,朱林正,涂彥坤. 電子元件與材料. 2016(01)
[2]微波介質(zhì)陶瓷[J]. 鄭興華,梁炳亮. 江蘇陶瓷. 2005(02)
[3]微波介質(zhì)陶瓷粉體的合成方法研究[J]. 田中青,劉韓星,余洪滔,歐陽世翕. 材料導(dǎo)報(bào). 2003(12)
博士論文
[1]MgO-TiO2體系微波介質(zhì)陶瓷材料結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)化研究[D]. 李皓.電子科技大學(xué) 2016
[2]ZnO-TiO2基低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷的改性及其機(jī)理研究[D]. 劉忠池.華中科技大學(xué) 2009
本文編號(hào)：3344043
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