论文部分内容阅读
为了能够获得高品质因数,近零的谐振频率温度系数及低的陶瓷烧结温度,本文通过加入低熔点的氧化物,掺杂微量元素,调整组分等方法制备了一系列介电性能良好的微波介质材料。(1)通过固相反应法制备 Mg2Al4Si5O18+xwt%BaCu(B2O5)(15≤x≤30)陶瓷。XRD表明,样品由Mg2Al4Si5O18和BaAl2Si2O8两相组成。并且随着BCB含量及烧结温度的增加使BaAl2Si2O8均由六方相转变为单斜相。加入30wt%BCB可以使Mg2Al4Si5O18陶瓷的最佳烧结温度降低至900℃,且陶瓷具有优异的微波介电性能为:εr=3.4,Q×f=21334 GHz,τf=-30ppm/℃,表明该类材料是一类 LTCC器件备选材料。(2)通过固相反应法制备 BaLa4Ti4O15+1wt%M(M=GeO2、MnO2)陶瓷。XRD衍射图谱表明,衍射峰与BaLa4Ti4O15的衍射峰对应,没有杂相的产生。样品的最佳烧结温度均为1475℃,保温6h。最佳烧结条件下,掺杂1wt%GeO2样品的微波介电性能为:εr=42.3,Q×f=21120 GHz,τf=-1.6 ppm/℃,BaLa4Ti4O15+1wt%MnO2 的微波介电性能为:εr=44.3,Q×f=8620 GHz,τf=0.62 ppm/℃。(3)通过固相反应法制备BaLa4Ti4O15+xwt%SrTiO3(x=1～4)陶瓷。XRD的分析表明,当SrTiO3加入量为1wt%时,样品保持单一的BaLa4Ti4O15相。随着SrTiO3的加入量增加,样品中出现(Ba0.256 Sr0.744)TiO3第二相,且第二相的衍射峰随着加入的SrTiO3含量增加而增强。由于第二相的存在,随着SrTiO3的增加,BaLa4Ti4O15陶瓷的品质因数下降且谐振频率温度系数没有被调节至零。在1500℃烧结并保温6h,掺杂1wt%SrTiO3的样品具有相对较好的微波介电性能:εr=46.5、Q×f=41539GHz、τf=-5.3 ppm/℃。(4)通过固相反应烧结制备了 BaNd4Ti4O15陶瓷和BaSm4Ti4O15陶瓷,XRD分析表明,BNT陶瓷和BST5陶瓷分别由BaNd2Ti3O10、BaTi4O9、Nd2TiO5和BaSm2Ti3O10、BaTi4O9、Sm2TiO5相组成。1500℃ 烧结 6h,BaNd4Ti4O15 陶瓷具有较优的微波介电性能:εr=31.6,Q×f=27500GHz,τf=56.3 ppm/℃。BaSm4Ti4O15陶瓷具有较好的微波介电性能:εr=32.6,Q×f=21800GHz,τf=96.8 ppm/℃。(5)通过固相反应法制备了 0.69CaTiO3-0.31 SmAlO3+xwt%CeO2(x=0.5、1、1.5、2)陶瓷。XRD分析表明,样品均形成了与CaTiO3结构相似的固溶体,没有第二相的产生。在1500℃烧结6h,掺杂1wt%CeO2的样品具有优异的微波介电性能:εr=42.7、O×f=43612GHz、τf=-6.46 ppm/℃。