掺杂Li_2O-K_2O-Al_2O_3石英陶瓷的性能研究

采用固相烧结法烧结掺杂Li2O-K2O-Al2O3石英陶瓷,用XRD、SEM、微波网络分析仪等手段分析不同烧结温度下样品的表面特性、介电性能及力学性能。结果表明,掺杂Li2O-K2O-Al2O3石英陶瓷在烧结过程中产生了大量玻璃相,陶瓷微结构致密,介电性能良好(低频1 MHz测试下介电常数εr=5.45⁵.87,损耗角正切tanδ=0.004 15.87,损耗角正切tanδ=0.004 1⁰.005 4;高频14GHz测试下εr=4.370.005 4;高频14GHz测试下εr=4.37⁴.58,损耗角正切为0.003 84.58,损耗角正切为0.003 8⁰.005 3),在1 350℃烧结陶瓷介电性能最优。相比不掺杂石英陶瓷抗弯强度有显著提高,在145MPa以上,最高可达163MPa。有作为天线罩材料的潜力。     

低介熔融石英陶瓷制备及其介电性能研究

利用固相合成法,以未掺杂的熔融石英砂为基础原料,通过快速升温、短时保温的烧结工艺制备出了具有极低介电常数的熔融石英陶瓷材料。研究了不同烧结温度对材料的烧结特性及介电性能的影响。结果表明:在1 150℃烧结1 h制得的材料,具有较好的性能,其最大相对密度为99%,εr=3.4,tanδ=6.86×10–4(1 MHz),Q.f=12 000 GHz(10 GHz)。     

(1-x)LaAlO_3-xSrTiO_3陶瓷结构及介电性能研究

采用固相法制备了钙钛矿型(1-x)LaAlO_3-xSrTiO_3介质陶瓷,研究了其烧结特性、显微结构和介电性能。结果表明,随SrTiO_3含量增加,陶瓷主晶相由三方相变化为正交相,再到立方相;相对介电常数εr、谐振频率温度系数τf随SrTiO_3含量增加而增加,介电损耗tanδ与陶瓷相结构转变有关。当x=0.46,且在1 550℃烧结4h,试样晶粒发育良好,结构致密,晶界清晰,可得介电性能εr=35.7,tanδ=3.01×10~(-4),τf=-14.6×10~(-6)/℃。     

Ba-Bi复合掺杂对Y_2O_3·2TiO_2微波介质陶瓷性能的影响

采用Ba-Bi复合掺杂对Y2O3·2TiO2微波介质陶瓷进行改性,以降低其烧结温度并改善其介电性能。在固定Bi2Ti2O7掺杂量为质量分数8%的基础上,研究了BaCO3掺杂量对陶瓷微结构、烧结性能和介电性能的影响。结果表明:当w(BaCO3)为1%时,在较低的烧结温度(约1280℃)下保温2h制备了一种新型中介电常数Y2O3·2TiO2微波介质陶瓷。该陶瓷具有较好的介电性能:在1MHz下,εr≈72.5,tanδ≈2.5×10-3;在微波频率(5.03GHz)下,εr=72.1,Q·f值为2241.0GHz。     

CaWO_4-Li_2WO_4陶瓷低温烧结特性及微波性能研究

采用固相反应法制备了(1-x)CaWO4-xLi2WO4(0≤x≤0.14)微波陶瓷,研究了Li2WO4作为第二相对CaWO4微波陶瓷的低温烧结特性和微波性能的影响。结果表明,Li2WO4相的存在能明显降低CaWO4的烧结温度,并且随着x的增加,(1-x)CaWO4-xLi2WO4(0≤x≤0.14)陶瓷体系的最佳烧结温度降低。当x=0.1,在900℃下烧结2h,该陶瓷材料的介电常数εr=9.002,品质因数与频率之积Q×f=11.76×104 GHz,谐振频率温度系数τf=-55×10-6/℃。在此基础上采用w(CaTiO3)=5.0%调节其谐振频率温度系数到0,调节后的微波介电性能为εr=10.312,Q×f=5.36×104 GHz,τf约为0     

陶瓷基交指微带带通滤波器的设计

设计制作了一款小型化、温度稳定性高的交指微带带通滤波器。该滤波器选择高相对介电常数的Mg_xZn_yCa_zLa_uTiO_3陶瓷材料做基板(ε_r=25,tanδ=0.000 01,τ_f=0/℃,基板厚度0.381 mm),利用HFSS仿真软件,对该滤波器在3.92~4.52 GHz通带内进行了仿真。仿真结果显示,该滤波器中心频率为4.2 GHz,相对带宽14%,带内插损小,带外抑制良好。按照仿真尺寸进行实物加工并测试,实测结果与仿真吻合良好。     

BiFeO_3掺杂对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷结构和介电性能的影响

采用固相反应法制备了BiFeO3掺杂的CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷,研究了BiFeO3掺杂量对CCTO陶瓷的烧结性能、晶体结构和介电性能的影响。结果表明,BiFeO3掺杂改善了CCTO陶瓷的烧结性能。随BiFeO3掺杂量的增加,CCTO陶瓷的晶格常数和εr均先增大而后减小;而tanδ先几乎不变而后增大。当x(BiFeO3)为0.5%,1040℃烧结的CCTO陶瓷样品在1kHz时具有巨介电常数(εr=14559)和较低的介质损耗(tanδ=0.12)。     

LTCC材料介电性能的影响研究

文章研究了La2O3-B2O3和SiO2作为添加剂对钙硼硅系LTCC材料的烧结和介电性能的影响。实验结果表明,La2O3-B2O3添加剂促进了CaSiO3的析晶,从而极大增强了钙硼硅玻璃陶瓷的抗弯强度。Si用于调节样品的收缩率以满足实际生产要求。CaO-B2O3-SiO2-6wt%La2O3-B2O3-7wt%Si样品性能较好：εr=6.13,tanδ=12.34×10-4（10 GHz）,弯曲强度σf≥160 MPa,收缩率为14.9%。     

Sr_(1-x)Ba_xBi_4Ti_4O_(15)铁电陶瓷性能研究

采用传统固相反应法制备了Sr1–xBaxBi4Ti4O15(x=0～1.0)铁电陶瓷,研究了Ba取代量对其烧结性能和介电性能的影响。结果表明,适量Ba取代促使陶瓷样品烧结温度由1240℃降至1130℃左右,tanδ降至20×10–4,体积电阻率ρv提高一个数量级,同时居里峰显著展宽,居里温度tC下降。当x=0.7时,在1130℃烧结6h获得的陶瓷样品综合介电性能较好:εr≈150,tanδ=53×10–4,ρv=1.7×109Ω·m,tC≈430℃。     

低烧ZnO-TiO2微波陶瓷介电特性及片式多层带通滤波器研究

采用材料特性、器件设计及制备工艺相结合的三位一体研究模式,研究了低烧ZnO-TiO2微波陶瓷介电特性,利用高频结构仿真软件HFSS对低烧陶瓷带通滤波器微波特性进行建模,重点介绍材料介电特性对片式带通滤波器性能影响的优化仿真,采用LTCC制造工艺技术制备片式多层带通陶瓷滤波器。研究结果表明:ZnO-TiO2微波陶瓷在895~910℃烧结,陶瓷相ZnTiO3、TiO2稳定存在,具有较佳的微波介质特性,在900℃烧结3h,其介电性能:εr=27.05、Qf=19822GHz、τf=2ppm/℃,该材料与Ag电极能较好匹配。模拟仿真表明:低烧材料的相对介电常数偏差是器件设计制备中的关键要素,仿真优化结果与LTCC试验样品的测试结果吻合较好。制备出的片式多层带通滤波器适用于表面贴装技术。     

Ba_5(Nb_(1-x)Sb_x)_4O_(15)微波介电陶瓷的低温烧结

添加质量分数为1%的H3BO3为助烧剂。研究了Ba5(Nb1–xSbx)4O15(0≤x≤0.2)陶瓷的烧结特性、显微结构和微波介电性能。结果表明:当x≤0.15时,该类陶瓷可在900℃附近烧结,并伴有少量BaSb2O6和BaB2O4相;随着x从0增加到0.2,εr和τf均有较大幅度下降;Q.f先升后降。在900℃烧成温度下,x为0.15的陶瓷获得较好的微波介电性能:εr为29.21,Q.f为13 266 GHz,τf为11×10–6℃–1,并能与Ag电极很好相容,基本满足LTCC工艺的要求。     

LTCC低介电常数微波介质陶瓷的研究进展

简述了Al2O3系、MO-SiO2(M=Ca,Mg,Zn)系、MO-TiO2系等相对介电常数为6～30的低温共烧陶瓷(LTCC)的结构和微波介电性能,介绍了自主研发的Al2O3系和Mg5(Zn,Ti)4O15系材料制作的多层陶瓷电容器(MLCC)的电性能。分析和讨论了目前LTCC低介电常数微波介质陶瓷存在的问题,提出了其发展方向。     

镁铝硅钛铈系微晶玻璃的显微结构及介电性能

选取工业纯原料,采用熔融法制备了镁铝硅钛铈系微晶玻璃,研究其在不同晶化温度下的显微结构及微波介电性能。结果表明:随着晶化温度的提高,微晶玻璃的εr先增大后减小,在1000℃时达到最大值;同时微晶玻璃中晶粒逐渐长大,残余玻璃相减少,tanδ降低;当晶化温度超过1200℃时,晶粒粗化,tanδ略有升高。所制微晶玻璃在微波频率(8GHz)下,其εr在8.55~14.61可调,tanδ小于8×10–4,是一种性能优良的微波介质材料。     

Co和Ca掺杂对(Mg0.7Zn0.3)TiO3系微波介质陶瓷性能的影响

采用固相反应法制备了(1-y)(Mgo.7Zn0.3)1-xCoxTiO3-yCaTiO3(MZCCT)(x=0～0.2,Y=0.03～0.09)微波介质陶瓷.研究了Co和Ca掺杂对所制陶瓷的相结构、烧结性能和介电性能的影响.Co掺杂后,MZCCT陶瓷的密度增大,Q·f值从90 000 GHz提高到152 000 GH...     

CaWO_4-Mg_2SiO_4陶瓷的微波介电性能与应用

为了使微波介电陶瓷在厘米波段获得应用,采用固相法制备了低εr、高Q·f值的(1–x)CaWO4-xMg2SiO4(x=0～1.0)介电陶瓷,并添加质量分数为5%的TiO2调节其τf。研究了其晶相结构和微波介电性能。结果表明,x≤0.2时,Mg2SiO4和CaWO4形成不完全固溶体;x=0.2时,在1300℃烧结2h所制得的陶瓷具有优良的微波介电性能:εr=9.58,Q·f=56400GHz,τf=–8.2×10–6/℃,并采用该材料制作了f0=5.4909GHz,插入损耗小于1.1dB,外形尺寸为5.0mm×2.5mm×4.0mm的两级片式介质带通滤波器。     

BaCu(B2O5)的添加对Li2MgTi3O8微波介质陶瓷性能的影响

采用传统固相反应法制备Li2MgTi3O8微波介质陶瓷,研究了BaCu(B2O5)(简称BCB)的添加对Li2MgTi3O8微波介质陶瓷的烧结性能及介电特性的影响.结果表明:BCB作为低熔点氧化物烧结助剂,可有效降低所制陶瓷烧结温度,而且可以调节τf近零.当添加质量分数3％的BCB,900℃烧结所制陶瓷的综合微波介电性...     

球磨时间对低温烧结BaO-TiO2-Nb2O5微波陶瓷性能的影响

为实现Ba2Ti3Nb4O18(BaO-TiO2-Nb2O5)材料的低温烧结,添加质量分数为5%的ZnO-B2O3玻璃作助熔剂,研究了行星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。结果显示:行星球磨6h的粉料粒径适中(约90nm),用该粉料制备的样品可在900℃致密烧结(>95%理论密度),且介电性能优良(1MHz),εr约为36,tanδ小于4×10–4,电容温度系数为(–5～+5)×10–6/℃;微波介电性能如下:εr约为33,Q为2380(5.998GHz)。     

不同含锰化合物掺杂对BST-MgO陶瓷介电性能的影响

采用普通固相反应法制备了0.45Ba0.55Sr0.45TiO3-0.55MgO-Mn(NO3)2/MnCO3(简称BST-MgO)陶瓷,通过XRD和SEM研究了不同形态含锰化合物(固态MnCO3及液态Mn(NO3)2)掺杂对所制BST-MgO陶瓷致密化及微波介电性能的影响。结果表明,液态Mn(NO3)2掺杂可以增加锰离子进入BST晶格的几率,同时抑制镁离子进入BST晶格,提高BST-MgO陶瓷的致密度,降低介质损耗,获得较高的综合性能:10 kHz下r=116,tan=0.003 8,可调率(Tu)为19.64%,优值K=51.68;3 GHz时Q.f值达788 GHz。