钙硼硅系LTCC材料性能研究

在低软化点钙硼硅玻璃(LG)[r(Ca:Si)>1]中添加高软化点钙硼硅玻璃(HG)[r(Ca:Si)<1],经低温烧结制备了钙硼硅(CaO-B2O3-SiO2,CBS)LTCC材料(又称CBS微晶玻璃)。利用XRD和SEM,研究了HG的添加量及烧成温度对钙硼硅LTCC材料的物相和微观结构的影响。结果表明,HG玻璃的引入有效提高了LG的烧结性能及拓宽了烧结范围,且有效降低了该材料的相对介电常数。w(HG)为20%时,CBS微晶玻璃能够在850～910℃烧结致密;在1MHz测试频率下,相对介电常数小于7.25,介质损耗小于2×10–3。     

玻璃粉料粒度对B-Al-Si/Al_2O_3性能的影响

通过改变球磨时间,得到不同粒度的B2O3-Al2O3-SiO2(简称B-Al-Si或BAS)玻璃粉料。在玻璃粉料中混入质量分数为40%的Al2O3陶瓷粉末,用流延法制备了低温共烧BAS/Al2O3玻璃/陶瓷复相材料。研究了烧结温度和玻璃的粒度对复相材料的烧结性能、介电性能和热稳定性的影响。结果表明:在800～900℃,材料致密化后析出钙长石晶体;球磨1h的玻璃粉料与w(Al2O3)40%混合烧结的复相材料的性能最优,850℃保温30min后,于10MHz测试,其εr=7.77,tanδ=1×10-4;扫描电镜显示其微观结构致密,有少量闭气孔。     

MgO/SrO/La2O3多元添加对(Zr0.8Sn0.2)TiO4微波陶瓷结构性能影响

基于液相促进固相反应烧结机制, 设计MgO/SrO/La₂O₃多元复合添加(Zr_0.8Sn_0.2)TiO₄(ZST)体系, 探究复合添加剂对ZST陶瓷的物相组成、微观结构、烧结特性以及高频介电性能等参数的影响。实验结果表明: 陶瓷的主晶相均为ZST相; 适量添加MgO/SrO/La₂O₃可以有效地降低ZST陶瓷的烧结温度, 获得较优的微波介电性能; 但MgO添加量的增多对材料的综合性能有小幅度的影响; SrO的添加量过大会造成晶粒的不完全生长、瓷体不致密和气孔的增多, 从而导致材料的密度、介电常数和Q×f值的下降; 此外, 添加剂对陶瓷的频率温度系数(τ_f)影响不大。在复合添加0.2wt%MgO、0.6wt%SrO、1.0wt%La₂O₃时, 1300℃保温5 h的ZST陶瓷综合性能优异: ρ=5.14 g/cm³, ε_r=40.11, Q×f=51000 GHz (f=5.61 GHz), τ_f=-2.85×10^-6℃^-1。     

Microstructure and microwave dielectric properties of Ba6-3xSm8+2xTi18O54 ceramics with various BaxSr1-xTiO3 additions

The Ba6-3xSm8+2xTi18O54 (x=2/3) microwave dielectric ceramics were prepared by traditional solid sate reaction technique. The ex-periment was based on the Ba6-3xSm8+2xTi18O54 (BST) microwave dielectric ceramics doped with a certain amount of Bi2O3, then the effects of BaxSr1-xTiO3 additives on the structure and microwave dielectric properties of Ba6-3xSm8+2xTi18O54 ceramics were investigated using X-ray diffraction and scanning electron microscopy. In this study, the small amount substitution of Sr for Ba was effective for the microwave dielec-tric properties of BST, especially the τf could be tuned to near zero. The result showed that the BST possessed excellent dielectric properties when the addition of Bi2O3 and BaxSr1-xTiO3 was 1 wt.% respectively: εr=79.6, Q?f=10789 GHz, τf=-1.5 ppm/oC.     

LTCC基片流延浆料流变性能研究

流延法制备LTCC基片过程中,有机添加剂对流延浆料流变性能有很大的影响。采用NDJ—11旋转式黏度计测定浆料的流变性能。结果表明:混合溶剂二甲苯/正丁醇对粉料的湿润性能最好,浆料的黏度随剪切速率增加而下降,呈剪切变稀的流变学特性,随着固相体积分数的增加,浆料的最佳分散剂用量也相应增加;浆料的黏度随着增塑剂与粘结剂比值R值的增加而急剧降低,流变性能得到明显改善。     

CaO-B2O3-SiO2玻璃陶瓷系生料带流延工艺研究

采用正交实验研究固含量、粘结剂和增塑剂对CBS(CaO-B2O3-SiO2)玻璃体系浆料粘度、生坯性能影响.利用STATISTICA 6.0分析表明:固含量、PVB和DBP的交互作用分别对浆料粘度和生料带的可揭膜程度影响最大,单因素及其交互作用对生坯密度均无显著影响.固含量50wt%.相对CBS玻璃粉料添加2wt%蓖麻油,7.5wt%PVB、4.5wt?P时,制备的浆料粘度为2.1 Pa.s.较适合流延,生坯体积密度达到1.6g.cm-3,且生料带较易从流延机上剥离.875℃低温烧结试样,在100Hz微波频率下测试,介电常数为6.56,介电损耗1.57×10-3.     

含碱金属离子的CaO-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷性能研究

研究了碱金属氧化物对CaO-B2O3-SiO2(CBS)系玻璃陶瓷的软化析晶温度以及材料的烧结、介电等方面性能的影响。结果表明:对于添加双碱的CBS玻璃,随双碱金属离子半径增大软化温度呈升高趋势,而析晶峰值温度呈降低趋势。Na2O和K2O添加对于改善CBS系玻璃陶瓷烧结性能效果更好,试样内部晶粒分布均匀、结构致密。烧成试样主晶相均为CaSiO3,CaB2O4和石英。试样的介电常数和介电损耗随频率的增加而减小。随着测试温度的升高,试样的介电常数略有增加,而介电损耗呈降低趋势。     

添加剂对CaTiO_3陶瓷性能的影响

研究了Nb2O5、La2O3、ZnO、NiO的加入对CaTiO3陶瓷的烧结和介电性能的影响,并对影响机理作了初步探讨。结果表明:选择合适种类和数量的添加剂能够降低CaTiO3烧结温度并能在1260～1300℃之间烧结,该材料的温度系数为–1000×10–6℃–1,在10kHz～20MHz的相对介电常数为175、介质损耗为10–4,是一种理想的高频热补偿电容器材料。     

LTCC介质材料的研究进展

研究能与银或铜低温共烧且适合于高频使用的微波介质材料是今后微波材料发展的主要方向之一.LTCC材料以其独特的优势,近年来得到国内外专家的广泛关注.介绍了LTCC材料的发展历程以及制造工艺,同时讨论了LTCC材料的应用现状、存在问题以及发展前景.