微波介质陶瓷低温共烧技术的研究进展

介绍了低温共烧陶瓷技术(LTCC)的特点及低温共烧技术对微波介质陶瓷的性能要求.总结了微波介质陶瓷实现低温共烧的主要方法,详细综述了典型微波介质陶瓷低温共烧技术的研究进展,指出了其目前存在的问题,并针对微波介质陶瓷低温共烧技术的发展方向提出了看法.     

低温共烧陶瓷技术(LTCC)与低介电常数微波介质陶瓷

简述了低温共烧陶瓷技术(LTCC)的特点及微波介质陶瓷实现低温共烧的性能要求,重点介绍了LTCC低介电常数微波介质陶瓷的分类及微波介电性能,分析和讨论了LTCC低介电常数微波介质陶瓷存在的问题,针对LTCC低介电常数陶瓷材料今后的发展方向提出了自己的看法。     

CaTiO3基微波介质陶瓷材料的研究进展

综述了CaTiO3基微波介质陶瓷的发展与研究现状,比较分析了CaTiO3、Ca1-xLn2/3x TiO3、CaO-Li2O-Ln2O3-TiO2与Ca(B1/23 B'1/25 )O3微波介质陶瓷的重要微波介电性能,讨论了Bi2O3、B2O3、ZnO等低熔点烧结助剂对CaTiO3基微波介质陶瓷结构、介电性能的影响以及该系陶瓷制备的新工艺,指出了目前急需解决的问题与今后的发展方向.     

微波介质陶瓷的介电损耗研究进展

综述了微波介质陶瓷介电损耗理论与实验研究的最新进展,讨论了陶瓷体系中气孔、第二相、杂质等微结构对介电损耗的影响,介绍了远红外光谱-阻尼谐振子模型在介电损耗研究中的应用以及双声子过程或多声子过程对介电损耗的贡献,并对微波介质陶瓷研究的发展做了展望.     

BaTi4O9微波介质陶瓷制备及低温烧结研究进展

微波介质陶瓷作为现代移动通讯中的关键基础材料,以其优异的介电性能已成为现代微波通讯技术的研究重点之一,而BaO-TiO2体系中的BaTi4O9微波介质陶瓷由于具有微波介电性能优异、制备工艺简单以及成本低等优点,已经成为微波介质陶瓷研究领域的热点.从BaTi4O9微波介质陶瓷的结构与性能入手,介绍了BaTi4O9陶瓷的制备工艺、方法及其在器件方面的应用,概述了BaTi4O9微波介质陶瓷在低温烧结方面的研究进展.     

微波介质陶瓷的研究进展

介绍了近年来微波介质陶瓷的发展与研究现状,分析了不同体系微波介质陶瓷的主要发展方向以及各自代表合成体系.同时比较介绍了微波介质陶瓷各体系的重要微波介电性能.指出未来急需解决的问题与发展方向.     

铌酸锌系微波介质陶瓷的研究进展

介绍了微波介质陶瓷改性研究的3种常见方法,即添加助烧剂、离子取代和陶瓷复合化,综述了近几年来铌酸锌系微波介质陶瓷的研究进展.探讨了铌酸锌系微波介质陶瓷研究中存在的问题和未来的发展趋势.     

低介电常数微波介质陶瓷研究进展

综述了国内外低介电常数微波介质陶瓷近10年来的研究进展,总结了低介电常数微波介质陶瓷的晶体结构、成分体系和烧结工艺等相互之间的制约关系,以及对介电性能影响的规律;归纳了研究中存在的问题,并对其它的低介电常数微波介质陶瓷也进行了简要介绍.最后展望了低介电常数微波介质陶瓷今后的发展方向.     

微波烧结微波介质陶瓷的研究进展

随着通信行业的发展,尤其是5G商用时代的来临,微波介质陶瓷的开发与探索成了近年来的研究热点.目前通常采用常压固相烧结的方式来制备微波介质陶瓷,但烧结温度较高、加热速度慢,且烧结时间过长,不仅会导致资源的损耗,还可能导致晶粒的异常长大.为了降低陶瓷材料的烧结温度,通常会添加烧结助剂,如B2 O3、CuO等,但加入烧结助剂会引入第二相从而影响微波介电性能.作为一种高效的烧结方法,微波烧结技术是在烧结过程中通过微波与材料粒子的相互作用或微波与基本微观结构耦合产生的热量进行加热,不仅能降低烧结温度、缩短烧结时间,还能改善材料的显微组织,因此,近年来微波烧结成为研究者关注的焦点.采用微波烧结制备的微波介质陶瓷在各个领域中都有应用,如Mg2 TiO4陶瓷用于多层电容器和微波谐振器,BaTiO3陶瓷用于多层陶瓷电容器(MLCC)和随机存取存储器(RAM),MgTiO3陶瓷用于微波滤波器、通信天线和微波频率全球定位系统,TiO2陶瓷用于电容器和低温共烧陶瓷基板等.不仅如此,采用微波烧结制备的微波介质陶瓷还表现出优异的化学稳定性和力学性能,如LiAlSiO4基陶瓷、MgO-B2 O3-SiO2基陶瓷等在多层陶瓷基板与微波集成电路中都有广泛的应用.微波烧结技术为制备优异的材料提供了可能,还可用于在各种粉末的制备,实现性能的进一步提升.本文综述了微波烧结制备微波介质陶瓷的研究进展,总结了常规烧结和微波烧结对材料性能的影响,并指出采用微波烧结制备的微波介质陶瓷目前存在的问题与发展趋势.     

Recent Progress in Research of Zinc Niobates Based Microwave Dielectric Ceramics

介绍了微波介质陶瓷改性研究的3种常见方法,即添加助烧剂、离子取代和陶瓷复合化,综述了近几年来铌酸锌系微波介质陶瓷的研究进展,探讨了铌酸锌系微波介质陶瓷研究中存在的问题和未来的发展趋势.     

低介微波介质陶瓷基板材料研究进展

低介电常数能减小基板与电极之间的交互耦合损耗并提高电信号的传输速率,高品质因数有利于提高器件工作频率的可选择性和简化散热结构设计,近零的谐振频率温度系数有助于提高器件的频率温度稳定特性。特别在工作频率逐渐提高的情况下,介电损耗不断增大,器件发热量迅速增加,材料的热导率成为一个需要重点考虑的因素。由于陶瓷材料的热导率是有机材料的20倍左右,因此,低介电常数微波介质陶瓷成为制备高性能基板的理想材料。此外,基板材料还需具备高强度和优越的表面/界面特性等综合性能。鉴于此,首先评述了介电常数小于15的低介微波介质陶瓷材料体系的研究进展情况,在此基础上,介绍了降低基板材料介电常数的方法和表面致密化措施,最后指出了在高性能低介微波介质陶瓷基板材料研制过程中面临的问题及今后的发展方向。     

新型微波介质陶瓷材料与元件的研制

报告本课题组承担的863计划项目“新型微波介质陶瓷材料与元件的研制”，在实验工作中不仅采用传统的固相反应法而且利用共沉淀和水热合成等溶液反应技术，还采用凝胶浇注成型复杂形状的微波陶瓷元件，并利用流延成型技术制备大尺寸微波集成陶瓷基板等；研制成功具有高电容率和品质因子并接近于零的谐振频率温度系数的系列化微波介质陶瓷；开发成功多种微波介质元器件，包括：介质谐振器、介质滤波器、GPS片式天线、微波电容器、通信电缆滤波接头和微波集成基板等。     

A位复合铁电陶瓷Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-BiCrO3的介电弛豫

采用固相反应法制备了A位复合铁电陶瓷(1-x)Bi_0.5(Na_0.82K_0.18)_0.5TiO₃-xBiCrO₃(BNKT-BCx). 研究了该陶瓷在室温至500℃温度范围内的介电性能. 结果表明该陶瓷的介电温谱存在两个介电反常峰和一个介电损耗峰, 低温介电反常峰温度附近具有明显的介电常数频率依赖性, 但居里峰随频率增加基本不变, 与典型弛豫铁电体的特征不同. 将弛豫铁电体分为本征弛豫和非本征弛豫铁电体, 通过分析极化前和极化后陶瓷的介电温谱, 发现该体系低温介电反常峰温度附近的介电频率依赖性为空间电荷和缺陷偶极子极化引起的非本征弛豫.     

Dielectric and Ferroelectric Properties of Complex Perovskite Ceramics Under Compressive Stress

Dielectric and ferroelectric properties of complex perovskite PZT-PZN ceramic system were investigated under the influence of the compressive stress. The results showed that the dielectric properties, i.e. dielectric constant ( εr ) and dielectric loss ( tan δ), and the ferroelectric characteristics, i.e. the area of the ferroelectric hysteresis loops, the saturation polarization ( P(sat) ), and the remnant polarization (Pr) changed significantly with increasing compressive stress. These changes depended strongly on the ceramic compositions. The experimental results on the dielectric properties could be explained by both intrinsic and extrinsic domain-related mechanisms involving domain wall motions, as well as the de-aging phenomenon. The stress-induced domain wall motion suppression and non-180° ferroelectric domain switching processes were responsible for the changes observed in the ferroelectric parameters. In addition,a significant decrease in those parameters after a cycle of stress was observed and attributed to the stress induced decrease in switchable part of spontaneous polarization. This study clearly show that the applied stress had significant influence on the electrical properties of complex perovskite ceramics.     

原位裂解碳对氮化铝基微波衰减陶瓷性能的影响

碳材料具有优异的吸波性能, 但是难以在陶瓷基体中均匀分散。本研究通过酚醛树脂裂解的方法在氮化铝陶瓷基体中引入碳, 研究了酚醛树脂的添加量对氮化铝陶瓷烧结性能、微观形貌、导热性能和介电性能的影响。研究发现, 酚醛裂解形成的碳能够有效促进氮化铝陶瓷的致密化进程, 降低烧结温度。当酚醛树脂含量为3wt%, 1700℃烧结后陶瓷的致密度达到99.26%。此外, 裂解碳的引入能够显著提高材料的导热性能, 并在材料的气孔中和氮化铝的晶界处形成碳膜, 从而显著提高材料的介电性能。当酚醛树脂含量为6wt%时, 材料热导率达135.1W/(m·K), 在X波段的介电损耗为0.3, 表明材料具有良好的微波衰减能力, 有望应用于大功率的微波电真空器件中。     

Al2O3添加剂对合成MgTiO3陶瓷相组成及介电性能的影响

研究了添加剂Al2O3对MgO和TiO2合成MgTiO3陶瓷烧结性，物相组成和微波介电性能的影响。XRD分析结果表明，没有添加Al2O3是，合成的MgTiO3陶瓷中只含有MgTiO3和MgTi5相,加入Al2O3，MgTiO3陶瓷中除了MgTiO3和MgTi2O5相外，还出现了MgAl2O4相，这是上由于Al2O3和MgO发生固相反应，MgAl2O4的出现虽然阻碍材料的致密化并导致密度下降，但是可能降低反应烧结合成MgTiO3陶瓷的相对介电常数和介电损耗。     

固有烧结温度低的低介电常数陶瓷材料研究进展

固有烧结温度低的低介电常数微波介质陶瓷材料在低温共烧陶瓷(LTCC)中具有重要的应用前景。着重介绍了钨酸盐、磷酸盐、碲酸盐、钼酸盐、钒酸盐、铌酸盐和硼酸盐等固有烧结温度低的低介电常数微波介质陶瓷材料的研究进展,并指出低温共烧陶瓷材料目前存在的问题。     

介质谐振器材料及其应用

本文简要介绍自1970年以来得到重大发展的微波介质谐振器陶瓷,指出某些基本规律、特性及研究发展动向,也讨论了材料特征电参数间的相互依存关系。最后举例说明介质谐振器在蜂巢式便携电话中的双工器及稳频振荡器方面的应用。