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改性CaTiO_3基微波介质陶瓷结构与介电性能的研究

微波介质陶瓷作为微波谐振器和微波滤波器的关键材料,在微波通讯技术中有着广泛的用途。本文在电介质理论的指导下,从材料组成、制备工艺、材料内部晶体微观结构与微波介电性能的角度出发,进行了CaTiO_3基改性微波介质陶瓷的制备、微观结构与介电性能间相互关系的研究。论文系统地研究了A位置换、B位置换、A、B协同置换对CaTiO_3基改性陶瓷微观结构与微波介电性能的影响。论文的主要内容包括:首先,利用CaTiO_3陶瓷具有高介电常数(170)和正频率温度系数(+800ppm/℃)以及Ca(Mg_(1/3)Nb_(2/3)O_3陶瓷具有高Q值(58000GHz)和负频率温度系数(-248ppm/℃)的特点,以(1-x)CaTiO_3-xCa(Mg_(1/3)Nb_(2/3)O_3固溶体的形式将两者复合,研究了固溶体组成结构以及微波介电特性。实验结果表明:当组分为x=0.6时,固溶体CMNT具有良好介电性能:相对介电常数ε_r=49.54,品  (本文共107页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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MgO-TiO_2体系微波介质陶瓷材料结构与性能优化研究

近30年来,利用微波介质陶瓷制作的介质滤波器、谐振器和贴片天线等微波元器件,在无线通讯系统中有非常广泛的应用。为了满足微波系统中器件的要求,往往希望微波介质陶瓷具有以下三个方面的特征。高的介电常数ξ_r有利于实现微波元件的小型化,因为谐振谐振器中电磁波的波长与介电常数ξ_r存在lμ(?)1/(?)的关系。希望微波介质陶瓷具有高的品质因素Q×f,高的品质因素能够有利于提高其选频特性特性,有效降低插入损耗。还希望微波介质陶瓷具有近零的谐振频率温度系数τ_f,以确保在各种不同工作温度下的稳定性。本文采用固相法工艺,围绕Mg_2TiO_4基陶瓷和MgTiO_3基微波介质陶瓷的结构和性能优化展开研究,得到了主要的研究成果如下:1、采用Rietveld全谱拟合法测定了Mg_2TiO_4陶瓷的晶体结构,对其晶格振动与拉曼光谱进行分析。采用传统固相法合成Mg_2(Ti_(1-x_Sn_x)O_4陶瓷,研究Sn~(~(4+))离子取代对Mg_2T...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
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硅酸盐基低温烧结微波陶瓷材料及其改性机理研究

高频无线通信技术的高速发展,对电子元器件微型化、集成化及高性能化的要求越来越高,对电子封装技术也提出了更高的要求。低温共烧陶瓷(Low TemperatureCo-fired Ceramic, LTCC)技术为实现元器件的小型化和高密度封装提供了可能,是实现高频应用领域中元器件与基板高度集成的最有前景的技术。随着LTCC陶瓷和浆料低温烧结的深入研发,LTCC基板在芯片封装中的应用日渐广泛,因此,加速LTCC基板材料的研究不仅具有社会效益,还可以为今后电子元件的设计与研发提供更好的平台,带来经济效益。本论文主要研究了应用于LTCC基板的硅酸盐材料体系的微波介电性能,并对其介电性能和烧结温度进行了改善,制备出了适用于LTCC基板的性能优秀的微波介质陶瓷;探究了硅酸盐基微波陶瓷材料的介电损耗特性以及对其微波介电性能进行改善的过程中,损耗对微波介电性能的影响;分析了低温烧结中的液相烧结机理和硅酸盐微波介质陶瓷与银电极的化学兼容性;研究了...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
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CaTiO_3基微波介质陶瓷的制备、结构与性能研究

微波介质陶瓷(MWDC)作为一种新型信息功能陶瓷在微波通信领域有着广泛的应用,其中高介电常数的微波介质陶瓷由于易实现微波器件的小型化、集成化而备受关注。高介MWDC材料体系往往因太大的谐振频率温度系数而失去了应用价值。本文选取了具有钙钛矿结构的微波介质陶瓷形成二元复合体系,进行温度系数补偿,以期获得钙钛矿型固溶体,在保持高介电常数和低介电损耗的同时获得近零的谐振频率温度系数。钙钛矿结构的CaTiO_3本身具有较高的ε和Qf值,而其τ_f为较大正值。本文以CaTiO_3为基体,以负τ_f高介的(Li_(1/2)Ln_(1/2))TiO_3(Ln=La、Nd、Sm)材料对其进行A位改性;以负τ_f高Q的Ca(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3材料对其进行B位改性。采用固相法制备了复合体系,采用XRD、SEM、微波介电测试等方法研究了材料烧结工艺、组分变化对复合体系相组成,微观结构和微波介电性能的影响,探讨了结构与性能之间的关系...  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
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CaTiO_3基微波介质陶瓷的研究

微波介质陶瓷作为一种新型信息功能陶瓷在微波通信领域有着广泛的应用。本文以固相合成法制备复合体系,采用XRD、SEM、微波介电测试等分析方法,研究了CaTiO_3基微波介质陶瓷材料的烧结工艺、相组成、微观结构和微波介电性能,并探讨了微观结构与性能之间的关系。CaTiO_3(ε=170,Q?f =3600GHz,τf=+800ppm/℃)的谐振频率温度系数太大,本研究以CaTiO3以及Nd改性的CaTiO3为基体,以负τf高Q值的Ca(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3材料对其进行B位改性;以负τf高ε的(Li_(1/2)Sm_(1/2))TiO_3材料对其进行A位改性,以负τf高Q值的NdAlO_3对其进行不同结构之间的固溶改性。希望利用这些高Q值、负谐振频率温度系数的微波介质陶瓷对CaTiO_3陶瓷进行改性,在保持高介电常数和低介电损耗的同时获得近零的谐振频率温度系数。(1-x)CaTiO_3-xCa(Mg_(1/3)Nb...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
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聚合物前驱体法合成CaTiO_3基微波介质陶瓷的研究

新的通信系统如多媒体移动通信系统、超高速无线局域网、智能交通系统的迅猛发展,对微波介质陶瓷的性能提出了更高的要求,迫切要求采取新的材料研究方式。作为一种新的材料制备思路,软化学法近年来日益受到重视。但关于CaTiO3基微波介质陶瓷的软化学法研究的报道甚少,尚未见用聚合物前驱体法合成CaTiO3基微波介质陶瓷的报道。本文以国家高技术研究发展计划项目“新型微波介质陶瓷材料与元件的研制(项目编号:2001AA-ZB3201)”和教育部科学技术研究重大项目“高εr微波介质陶瓷材料及器件的研制(合同号:重大0206)”为依托,在材料设计的指导下,以探索微波介质陶瓷的三大参数εr 、Qf 和τf 之间的内在联系以及研制高性能的CaTiO3基微波介质陶瓷为目标,采用XRD、DTA、TG、SEM、TEM和FTIR等分析测试技术,从材料组成和制备技术等方面对CaTiO3基微波介质陶瓷的性能进行“剪裁”协调,尤其是对用聚合物前驱体法合成CaTiO3...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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中介电常数低温共烧微波介质陶瓷及其器件研究

现代移动通信、无线局域网、军事雷达等设备正趋向于小型、轻量、高频、多功能及低成本化方向发展,对以微波介质陶瓷为基础的微波元器件提出了更高的要求。为满足此要求,利用低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,简称LTCC)技术设计制造片式多层微波器件已成为当今的研究热点。低温共烧技术的核心是研制能与高电导率Ag或Cu电极共烧的LTCC微波介质陶瓷。Ca[(Li_(1/3)Nb_(2/3)),Ti]O_(3-δ)(CLNT)、MgTiO_3陶瓷具有介电常数适中、介电损耗低、频率温度系数可调等特点,如能降低烧结温度,并和LTCC技术制造工艺匹配,将是理想的LTCC介质材料。目前,已有部分低温烧结的研究报道,但存在以下问题:(1)液相烧结机制研究少,降温困难;(2)烧结温度可降至Ag电极熔点以下,但低烧陶瓷介电性能大幅度降低,如添加2wt%B_2O_3-6wt%Bi_2O_3复合助剂的CLNT陶瓷在...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>