Al2O3-SiC复相微波衰减材料的性能研究

采用热压烧结工艺制备了Al2O3-SiC复相微波衰减材料。通过网络分析仪,研究了SiC含量对材料的微波衰减性能的影响。结果表明,当w(SiC)<3%,复相材料具有选频衰减的频谱曲线,谐振峰位置基本不变;当w(SiC)为3%~16%,材料的谐振损耗峰向低频方向移动;当w(SiC)>16%时,材料呈现出宽频衰减特性。对复相材料的微波衰减机理作了初步探讨,弛豫损耗和电导损耗是其主要的衰减机理。     

TiO2添加剂对AlN-SiC材料微波衰减性能的影响

在AlN-SiC复相材料中加入TiO2,采用热压工艺,制备了性能优异的AlN-SiC-TiO2复相微波衰减材料。通过矢量网络分析仪、SEM等测试手段,研究了AlN-SiC复相材料微波衰减性能与SiC含量的之间的关系,以及添加剂TiO2对AlN-SiC复相材料微波衰减特性和显微结构的影响。结果表明,SiC是良好的宽频微波衰减剂,对衰减频谱曲线特征起决定作用;TiO2的添加大大促进了AlN-SiC复相材料的烧结性能和微波衰减性能,添加了TiO2后6 GHz下衰减量由0.6 dB增加到0.85 dB。初步探讨了AlN-SiC-TiO2复相材料的微波衰减机理,电导损耗、介质损耗是其主要的微波衰减机理。     

AlN-SiC微波衰减陶瓷在X波段的选频衰减性能

以氮化铝、碳化硅为原料,氧化钇为烧结助剂,在1900℃、氮气气氛中,采用热压烧结工艺制备了AlN-SiC复相微波衰减材料。借助网络分析仪,研究了该材料在8~12GHz的微波衰减性能。结果表明,当SiC质量分数从0增加到9%时,该材料的谐振损耗峰所对应的频率从10.86GHz降低到10.11GHz,所对应的峰值从3.2dB降低到0.7dB,而该材料的有效衰减带增大;在900~1000℃、氢气(纯度≥99.99%)气氛中保温30~50min后,该材料的谐振频率维持在10.65~10.62GHz,谐振峰峰值略微减小;这表明在氢气气氛中的热处理对该材料的微波衰减性能影响较小。     

AlN-C(石墨)复相材料微波衰减性能的研究

采用热压烧结工艺,通过合理的烧结温度及保温时间的控制,制备了性能优异的AlN-C复相微波衰减材料。通过网络分析仪、SEM等测试手段,研究了衰减剂C含量对AlN-C复相材料微波衰减性能的影响,结果表明,当衰减剂C含量极小时(w≤1.0 %),AlN-C复相材料不具备衰减电磁波的特性;当衰减剂C含量为3.0 %～5.0 %时,AlN-C复相材料呈现良好的宽频衰减特性;当衰减剂C含量大于7.0 %时,AlN-C复相材料呈现明显的选频衰减特性,且随着C含量的增加,材料的衰减量增大,有效衰减带宽减小,中心谐振频率f0有向高频漂移的趋势。对AlN-C复相材料的频谱特性进行了初步的分析。探讨了AlN-C复相材料的微波衰减机理,电导损耗、界面极化损耗是其主要的微波衰减机理。     

（Zn1-xMgx）2SiO4基微波陶瓷的介电性能研究

对(Zn1-xMgx)2SiO4系统的微观结构和微波介电性能进行了研究。通过Mg取代硅锌矿Zn2SiO4中的Zn,用溶胶-凝胶法制得单一晶相的(Zn1-xMgx)2SiO4固溶体微波陶瓷。当Mg取代量超过其在硅锌矿Zn2SiO4中的最大溶解度时,分解为Zn2SiO4相和Mg2SiO4晶相;同时,通过调整x值(x=0.1~0.4,摩尔分数)可获得介电性能优良的微波瓷料。当x=0.2时,在1 170℃烧结,其微波介电性能为:介电常数rε=6.34,品质因数与频率之积Q×f=189 800 GHz(在f=15 GHz下测试的数据),谐振频率温度系数τf≈-62×10-6/℃。     

MgO-TiO_2-CaO-SiO_2低介微波介质陶瓷材料研究

采用固相反应法,在0.92MgTiO3-0.08CaTiO3配比的基础上,制备了不同Mg2SiO4添加量的MgO-TiO2-CaO-SiO2复合陶瓷体系,研究了Mg2SiO4添加量对其物相结构、微观形貌及微波介电性能的影响。结果表明,体系中不存在杂相,其致密化烧结温度随Mg2SiO4添加量的增加而提高,添加适量Mg2SiO4能够降低体系的εr和谐振频率温度系数τf。当添加质量分数为35%的Mg2SiO4,体系在1360℃烧结2h可获得优异的微波介电性能:εr=15.5,Q·f=42640GHz(6GHz),τf=–13×10–6/℃。     

SiC改性Mg_2SiO_4陶瓷微波衰减性能的研究

采用热压烧结工艺在1500℃下保温1h,制备了SiC改性Mg_2SiO_4陶瓷,研究了SiC添加量对Mg_2SiO_4陶瓷烧结性能、显微结构及微波衰减性能的影响。初步探讨了该Mg_2SiO_4陶瓷的微波衰减机制。结果表明:当SiC质量分数从0增加到10%,Mg_2SiO_4陶瓷的表观气孔率逐渐增大,烧结性能下降;Mg_2SiO_4陶瓷的谐振频率随之向低频移动,谐振吸收峰的峰值逐渐减小,有效衰减带宽增大。电阻损耗和介质损耗是Mg_2SiO_4陶瓷主要的微波衰减机制。     

BST-C复相材料的微波衰减性能

以BaCO3、Sm2O3、TiO2(BST)和石墨C为原料,1300℃、N2气氛下热压烧结1h制备了BST-C复相衰减材料。运用XRD、SEM和矢量网络分析仪对BST-C复相衰减材料的相组成、显微结构和衰减性能进行表征。结果表明,添加石墨不影响Ba4.5Sm9.0Ti18O54主晶相的生成。石墨的添加有利于改善BST基体的微波衰减性能,呈现选频衰减,当w(石墨)为15%时,在13.97GHz频率点有最大衰减量6.325dB。     

TiO2对AIN-C复相材料性能的影响

以TiO2为前驱体,采用热压烧结工艺,高温原位合成AIN-C-TiC复相材料.通过矢量网络分析仪、SEM和XRD等测试手段,研究了添加剂TiO2对A1N-C复相材料密度,热导率、电阻率,微波衰减特性和显微结构的影响.结果表明,添加TiO2后有新相TiC生成,热导率降低,改善了材料的衰减性能.通过调整参数,使得该复相材料在w(TiO2)为3%时,微波衰减达到-0.8 dB.     

TiO_2对AlN-C复相材料性能的影响

以TiO2[0]为前驱体,采用热压烧结工艺,高温原位合成AlN-C-TiC复相材料。通过矢量网络分析仪、SEM和XRD等测试手段,研究了添加剂TiO2对AlN-C复相材料密度、热导率、电阻率、微波衰减特性和显微结构的影响。结果表明,添加TiO2后有新相TiC生成,热导率降低,改善了材料的衰减性能。通过调整参数,使得该复相材料在w(TiO2)为3%时,微波衰减达到-0.8dB。