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近年来,随着无线通讯技术的快速发展,对以微波介质陶瓷为基础的微波器件提出了小型化、高品质化、低成本化的新要求。低温共烧技术和高介电常数(εr)微波介质陶瓷是实现通讯设备片式化和微型化的有效方法。目前,低烧和低温共烧(LTCC)介质材料多集中于低介微波陶瓷体系,而高介微波陶瓷体系常常存在烧结温度高,谐振频率温度系数(ηf)大,品质因数(Q)较低的缺点。因此,寻找具有低烧结温度(≤1100℃)和综合性能优异(εr≥20,Q×f≥5000GHz,ηf≈±10 ppm/℃)的新型微波介质材料成为当务之急。本文采用复合材料的工艺原理制备新型中、高介电常数微波介质陶瓷,采用XRD、SEM、EDS和网络分析仪,系统研究了几种微波介质陶瓷的烧结特性、晶体结构、显微组织和介电性能,得到如下结果:1.(1-x)Li3Nb O4-x Ca0.8Sr0.2Ti O3(x=0.1-0.4)体系:XRD和EDS结果表明,在0.1≤x≤0.4成分范围内,所有样品均由钙钛矿结构的钛酸锶和Li3Nb O4两相共存构成。随着x值增大,εr从18.6增到31.2;Q×f值从86962GHz降至9472GHz;ηf从-30 ppm/?C增加到+119ppm/?C。实测结果与理论计算值及变化规律相一致。当x=0.2时,在1075℃下烧结的陶瓷的介电性能最优:εr=21.4,Q×f=49,276GHz,ηf=+5.15 ppm/℃。2.(1-x)Bi VO4-x Li0.5Re0.5WO4(Re=La,Nd,Sm)(x=0.05-0.11)体系:XRD结果表明,该体系在替代范围内均形成了单斜晶系Bi VO4结构固溶体,且晶胞体积随着x的增加呈近似线性增加。SEM结果表明,该体系的最佳烧结温度均为750℃。(1-x)Bi VO4-x Li0.5La0.5WO4在x=0.09时,介电性能最理想:εr=76.65,Q×f=6789.4GHz,ηf=+7.3ppm/℃;(1-x)Bi VO4-x Li0.5Nd0.5WO4在x=0.08时,介电性能最优:εr=71.8,Q×f=7481.7GHz,ηf=0.8ppm/℃;(1-x)Bi VO4-x Li0.5Sm0.5WO4在x=0.07时,介电性能最好:εr=74.7,Q×f=9054GHz和ηf=-1.6ppm/℃。该系陶瓷材料有望用于微波天线和LTCC领域。3.(1-x)Ca0.8Sr0.2Ti O3-x Li0.5Sm0.5Ti O3(CST-LST)体系:XRD结果表明,所有样品均为正交晶系钙钛矿结构。当x=0.8,1250℃烧结的陶瓷介电性能最好。添加5wt%BCB可使CST-LST陶瓷的烧结温度从1250℃降至950℃,微波介电性能优异:εr=66.7,Q×f=3222 GHz,ηf=-21.3ppm/℃。添加适量的Ti O2能有效地调节ηf和提高εr。950℃/4h时CST-LST+5wt%BCB+1.5wt%Ti O2样品的微波介电性能为:εr=71.6,Q×f=3441GHz,ηf=-10.8ppm/℃。该陶瓷与Ag电极共烧相容性好,有望应用于LTCC领域。