Bi基微波介质材料研究进展

低温烧结微波介质陶瓷是近年来电介质材料方面的一个重要研究方向,也是发展片式多层微波器件的基础材料.Bi基材料具有较低的烧结温度和优良的介电性能,因而受到了广泛的关注.据此,对不同介电常数Bi基微波介质材料体系的研究进展及应用作了综合介绍,并分析了低熔点氧化物掺杂、离子取代对不同体系微波介质材料结构、介电性能的影响.     

ZnO和Na2O对CaO-B2O3-SiO2介电陶瓷结构与性能的影响

研究了烧结助剂ZnO和Na2 O对CaO -B2 O3 -SiO2 (CBS)系微波介质陶瓷介电性能、相组成及结构特性的影响。烧结助剂ZnO在烧结过程中与B2 O3 及SiO2 生成低熔点玻璃相 ,有效地降低了材料的致密化温度 ,烧结机理为液相烧结。碱金属氧化物Na2 O虽然能够有效降低材料的烧结温度 ,但会破坏硅灰石晶体结构 ,引起材料微波性能显著降低。通过实验 ,制备出了具有优良微波介电性能的陶瓷材料 ,适用于LTCC基板及滤波器等高频微波器件的生产     

前驱体合成法制备O.34CaTiO3-O.66Ca(Mg1/3Nb2/3)O3微波介质陶瓷

用前驱体合成法制备了0.34CaTiO3-0.66Ca(Mg1/3Nb2/3)O3复合钙钛矿型微波介质陶瓷,并研究了烧结温度、烧结时间对材料介电性能的影响.结果表明:CMNT陶瓷在1300℃下保温5h的条件下烧成时,获得较好的微波介电性能,微波介电性能:εr为59.5,Q·f值为29,700GHz(6.7GHz下).     

(Zr0.8Sn0.2)TiO4(ZST)微波介质陶瓷微波烧成工艺研究

分别采用传统的电热烧结和微波烧结制备了ZST微波介质陶瓷,研究了烧结温度对介质陶瓷烧结性能、微观结构、相组成和微波介电性能的影响。结果表明:与传统电热烧结相比,在所得材料密度近似的情况下,微波烧结能降低烧结温度约70℃、缩短烧结时间2.5h,所获材料密度分布的标准差大大减小;微波烧结后材料由(Zr0.8Sn0.2)TiO4斜方晶单一晶相组成,随温度升高,无新相产生;微波烧结所得材料的晶粒尺寸均匀、结构致密;材料的介电常数和品质因数随着微波烧结温度的提高而增大,对应数值分别比传统烧结方式提高17.5%和14.3%左右。     

低温烧结Mg_4Nb_2O_9-0.75wt%V_2O_5-1.5wt%Li_2CO_3微波介质陶瓷及其性能研究

采用高能球磨法制备陶瓷,研究了0.75wt%V2O5和1.5wt%Li2CO3共掺杂对Mg4Nb2O9陶瓷的烧结性能和微波介电性能的影响。实验结果表明0.75wt%V2O5和1.5wt%Li2CO3共掺杂有助于Mg4Nb2O9陶瓷在烧结过程中形成液相,促进低温致密化烧结,进而降低陶瓷的烧结温度。900℃烧结Mg4Nb2O9陶瓷,结构致密、组织均匀,平均粒径0.75μm,εr=12.58,Q×f=5539 GHz。随烧结温度升高,晶粒长大,密度升高,εr和Q×f值增大。微波介电性能表征表明Mg4Nb2O9-0.75wt%V2O5-1.5wt%Li2CO3陶瓷在950℃下低温烧结,获得εr=13.07,Q×f=10858GHz的亚微米级陶瓷,其优良的微波介电性能使其有望成为新一代低温烧结低介高频微波介质基板材料。     

超低温烧结微波介质陶瓷研究进展

超低温烧结微波介质陶瓷作为无源集成技术的主要介质材料,可广泛应用于无线通讯、可穿戴电子、物联网和全球定位系统等领域,其相关研究具有重要的应用价值和理论指导意义,是目前功能材料领域的研究热点之一。本文综合介绍了超低温烧结微波介质陶瓷材料的应用背景和主要的材料体系,以及主要材料体系的介电性能和优缺点,探讨了材料组分、介电常数、Qf值、频率温度系数之间的关系,阐述了超低温烧结陶瓷材料的性能调控手段,并指出了今后超低温烧结微波介质陶瓷材料的主要发展前景和研究方向。钼酸盐基超低温烧结陶瓷兼具超低烧结温度、系列化介电常数和低损耗等优点,有望实现在超低温共烧技术中的应用。离子取代和多相复合是有效调控材料微波介电性能的方法,使材料更利于应用。     

超低温烧结微波介质陶瓷研究进展EI北大核心CSCD

超低温烧结微波介质陶瓷作为无源集成技术的主要介质材料,可广泛应用于无线通讯、可穿戴电子、物联网和全球定位系统等领域,其相关研究具有重要的应用价值和理论指导意义,是目前功能材料领域的研究热点之一。本文综合介绍了超低温烧结微波介质陶瓷材料的应用背景和主要的材料体系,以及主要材料体系的介电性能和优缺点,探讨了材料组分、介电常数、Qf值、频率温度系数之间的关系,阐述了超低温烧结陶瓷材料的性能调控手段,并指出了今后超低温烧结微波介质陶瓷材料的主要发展前景和研究方向。钼酸盐基超低温烧结陶瓷兼具超低烧结温度、系列化介电常数和低损耗等优点,有望实现在超低温共烧技术中的应用。离子取代和多相复合是有效调控材料微波介电性能的方法,使材料更利于应用。     

Ba_2Ti_9O_(20)微波陶瓷在贴片式介质滤波器上的应用研究

用传统固相法制备了Ba2Ti9O20微波陶瓷,研究了Ba2Ti9O20微波陶瓷的组成对介电性能的影响,通过XRD和HP8714ET网络分析仪对其晶体结构和微波介电性能进行了研究,实验结果表明:少量掺MnCO3和ZrO2的Ba2Ti9O20陶瓷材料可把烧结温度降低到1260℃,微波介电性能较好;当ZrO2的加入量为0.1wt%且MnCO3加入量为0.15wt%时,其介电性能最佳的致密化烧结温度为1280℃,可以得到:ε=37;tanδ=3×10-4;τc=-28×10-6/℃。用Ba2Ti9O20陶瓷制成的贴片式介质滤波器测试,其电性能满足设计要求。     

机械球磨时间对液相烧结Ba2Ti3Nb4O18陶瓷材料结构和性能的影响

Ba2Ti3Nb4O18是BaO-TiO2-Nb2O5体系中一种新型的介质材料,具有优良的微波介电性能.为满足低温共烧陶瓷技术(low temperature cofired ceramics,LTCC)对微波介质陶瓷材料的低温烧结要求,实现在900℃与银电极共烧,添加了质量分数为5%的ZnO-B2O3玻璃作助融剂,并研究了机械球磨时间对粉料粒径、陶瓷样品的烧结密度、显微结构和介电性能的影响.机械球磨6h的粉体粒径适中(约90nm),用该粉料制备的陶瓷样品可以在900℃致密烧结(大于理论密度的95%).且高频介电性能为(1MHz下测试):介电常数εt≈36,介电损耗tanδ≈2× 10-4,电容温度系数αc≈2.5×10-6/℃.同时微波介电性能良好:εt=33.3,品质因数和频率的乘积Qf=14274GHz.可与银电极共烧结作为LTCC介质瓷料.     

纳米Al_2O_3对CaTiO_3-(La,Nd)AlO_3陶瓷的烧结温度和介电特性的影响

为了降低Ca Ti O_3-(La,Nd)Al O_3(简称CT-LNA)陶瓷的烧结温度和提高其介电性能,研究纳米Al_2O_3对Ca Ti O_3-(La,Nd)Al O_3陶瓷的烧结温度和介电性能的影响。固相法制备粉料,采用XRD和SEM分析其晶相和显微结构,用网络分析测试样品的介电参数,结果表明,纳米Al_2O_3可促进陶瓷烧结,在1320~1400℃范围内可烧结成瓷,并具有较好的微波介电性能。当纳米Al_2O_3含量为50 wt%时,陶瓷在1340℃烧结可获得优良的微波介电性能:介电常数为42.6,Q×f值高达34,000GHz,频率温度系数为+4.8 ppm/℃。     

单相钛酸镁微波介电陶瓷的制备和性能(英文)

以碱式碳酸镁和二氧化钛为原料,采用机械力化学法合成了超细MgTiO3粉体,研究了超细MgTiO3粉体的低温制备条件和单相MgTiO3陶瓷的介电性能.结果表明:高能球磨30 h后,原料趋向于无定形态,在700℃煅烧1 h后,可以得到单相MgTiO3粉体.MgTiO3粉体的烧结性能和MgTiO3陶瓷的介电性能的改善丰要是因为超细粉体具有较大的比表面积.在1400℃烧结3 h后,可以得到致密的微波介性能优良的MgTiO3陶瓷,介电常数和品质因数与谐振频率的乘积分别为16.94和4.8 × 10 4 GHz.     

固有烧结温度低的Li基微波介质陶瓷材料

低温共烧陶瓷是近年来微波介质陶瓷材料发展的一个主流方向。固有烧结温度低的介质材料,由于其本身具有低的烧结温度以及优良的微波介电性能,因而,受到了研究者们的广泛关注。文中综合介绍了目前热点研究的固有烧结温度低的Li基CaO-Li2O-Nb2O5-TiO2以及Li2O-Nb2O5-TiO2系陶瓷材料;尤其对Li2O-Nb2O5-TiO2系微波介质材料的结构、微波介电性能等进行了详尽的讨论,分别讨论了具有高介电常数、中介电常数以及低介电常数的各种锂铌钛系陶瓷材料。同时也指出了目前对Li基陶瓷材料结构与性能之间的关系缺乏系统研究以及部分Li基材料的绝缘性能欠佳等问题。     

BaTiO3基陶瓷介电材料的研究进展

阐述了BaTiO3基陶瓷电容器系统中通过添加不同添加剂(ZnO、Y2O3、MgO、V2O5、Bi2O3、Fe2O3、Co2O3、Nb2O5、Dy2O3等)对陶瓷温度特性、介电常数、介质损耗及击穿场强的影响,并对具有高介高稳定性的介电材料进行综述及展望。     

高介电常数微波介质陶瓷及其低温烧结的研究进展

高介电常数微波介质材料是实现现代微波通信器件要求的微型化、集成化发展趋势的重要材料,针对多层结构设计的器件要求,需要微波介质陶瓷能与高电导率电极实现低温共烧。本文综述了近年来高介电常数微波介质陶瓷及其低温烧结研究的最新进展,指出进一步提高陶瓷的介电常数和研究新型低温烧结助剂是今后发展的趋势。     

BaCu(B_2O_5)助烧剂对2.5ZnO-2.5Nb_2O_5-5TiO_2微波介质陶瓷介电性能的影响

研究了烧结助剂BaCu(B2O5)(BCB)对2.5ZnO-2.5Nb2O5-5TiO2(ZNT)陶瓷的微观结构、烧结特性及介电性能的影响。结果表明:当烧结温度高于900℃时,添加BCB的陶瓷片的致密度高于纯ZNT的致密度。介电常数(εr)随着BCB添加量的增加先增大后略有减小。由于液相的存在,品质因数和谐振频率的积(Qf)随着BCB添加量的增大而减小。谐振频率温度系数(τf)与纯ZNT陶瓷相比更接近零。添加质量分数为3%BCB的ZNT陶瓷在900℃烧结3h后得到良好的介电性能:εr=48,Qf=15258GHz,τf=41×10-6/℃(5GHz)。     

原材料和制备工艺对硅酸锌陶瓷微波介电性能的影响

为了提高硅酸锌介质陶瓷的性能,研究了添加物、原材料和制备工艺对其微波介电性能的影响。采用固相法、并以去离子水代替乙醇作分散剂制备陶瓷粉料,闭腔法测量其无载Q值和频率温度系数。研究结果表明原材料的粒度、球磨工艺和烧结温度对Q.f值影响大,添加物TiO2不仅调节频率温度系数(τf),而且促进陶瓷烧结。当TiO2(wt%)12%,1240℃烧结时,获得优良的微波介电性能:介电常数(εr)为10.2,Q.f=91640GHz,τf=-5.78ppm/℃。并用该组成的材料制作了中心频率f0=5.4GHz,带宽Δf=96MHz,插损小于1.3dB的两级片式介质带通滤波器,可以用于通信系统。     

AlN陶瓷的介电性能

着重探讨了ＡｌＮ陶瓷的极化机理,应用基本的电介质物理理论,结合ＡｌＮ陶瓷的组成特点,研究了ＡｌＮ陶瓷介电性能随测量温度、测量频率变化而变化的温度特性和频率特性,结果表明：ＡｌＮ陶瓷的主要极化机理及空间电荷极化;经典的极化理论适用于ＡｌＮ陶瓷;ＡｌＮ陶瓷因介电性能较好,导热率较高崦有望成为比Ａｌ２Ｏ３陶瘊性能更加优良的基板材料。     

(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-xBaSnO3陶瓷的微波介电性能

用传统陶瓷制备方法制备了(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-xBaSnO3[0.0≤x≤0.3,(1-x)BMN-xBS]体系微波介质陶瓷,研究了该陶瓷的微观结构和微波介电性能.用X射线衍射仪研究陶瓷的晶体结构.用扫描电镜观察陶瓷的显微结构.用网络分析仪测试陶瓷的微波介电性能.结果表明:晶格常数c和a均随x值的增加而增加;晶格常数比(c/a)随x值的增加而减小.当x≥0.1时,1∶2有序衍射峰消失.陶瓷的平均晶粒尺寸在0.7～2 μm之间.随x值的增加,陶瓷的相对介电常数(εr)和谐振频率温度系数(τr)呈线性减小;品质因数与谐振频率的乘积(Qf)呈非线性变化.当x=0.15时,Qf达到最大值,为86 200 GHz.当x=0.3时,在此体系中可以获得τf接近零的微波介质陶瓷Ba(Sn0.3Mg0.233Nb0.467)O3,其微波介电性能如下:εr=26.1;Qf=42 500GHz;τr=4.3×10-6/℃.