【摘 要】
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由于手机、卫星广播,GPS等先进的无线通信系统领域的快速发展,微波材料的研发引起广泛关注。性能优、成本低、小型化的微波电子元器件能够促进集成技术的发展。因此,本领域亟需综合性能优异的微波介质陶瓷。在本文的研究中,提出了烧结温度低、微波性能优异的BaO-V2O5基微波介质陶瓷。本文首先研究了满足LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC）应用的Ba2V2O7
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由于手机、卫星广播,GPS等先进的无线通信系统领域的快速发展,微波材料的研发引起广泛关注。性能优、成本低、小型化的微波电子元器件能够促进集成技术的发展。因此,本领域亟需综合性能优异的微波介质陶瓷。在本文的研究中,提出了烧结温度低、微波性能优异的BaO-V2O5基微波介质陶瓷。本文首先研究了满足LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC）应用的Ba2V2O7陶瓷,并进一步研究了部分Ba2+离子被Sr2+离子取代以及V的非化学计量比对其综合性能的影响。结果表明,Sr2+离子部分取代Ba2+离子会导致陶瓷样品Q×f值略微降低,但同时τf绝对值明显下降。当V少量缺位时,会引起第二相出现,随着第二相Ba3V2O8的增加,τf绝对值逐渐减小,与此同时Q×f值及?r值也会发生变化。综合来看,非化学计量比比离子取代对Ba2V2O7陶瓷微波性能的积极影响更为显著。Ba2VxO7（1.85≤x≤2.05）陶瓷在x=1.9时（烧结温度为925°C）获得最佳微波介电性能:?r=10.89,Q×f=55000 GHz（10.0 GHz）,τf=-43.4 ppm/°C。然后制备并研究了两种满足ULTCC（Ultra-Low Temperature Co-fired Ceramic ULTCC）应用的陶瓷。其中Ba V2O6陶瓷固有烧结温度低,在最佳温度630℃烧结下得到Q×f=22500 GHz,εr=12.9,τf=30 ppm/℃。而Ba3V2O8+x wt%Li2CO3（0≤x≤12）陶瓷是利用了Li2CO3熔点低的特性实现降烧目的。通过对精修结果的计算从微观角度深入分析了Li2CO3的掺杂对微波性能的影响,Q×f值与陶瓷样品的原子堆积分数、晶格能、V-O键键能成正比关系,与拉曼峰半高宽（FWHM）成反比关系;介电常数在13-14的范围内出现了微小波动;τf绝对值随着Li2CO3含量的增加逐渐趋于零值。此外,还利用DSC-TG曲线结合SEM具体研究了其实现超低温烧结的原理,Li2CO3的加入使得在600℃以下出现了较强的吸热峰,这是促进反应、降低烧结温度的关键之处。最终得到结论,Li2CO3的加入能够在保持微波性能不受太大影响的同时大幅降低陶瓷的烧结温度（从1200℃降低至660℃）,并且发挥调整谐振频率温度系数的作用,最终在x=8时取得最佳微波介电性能:εr=13.07、Q×f=33129 GHz、τf=13.3 ppm/℃。
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