文档介绍：河南科技大学毕业设计(论文)开题报告
(学生填表)
学院:材料学院 2010年03月10日
课题名称
添加BCB和NCB的CLST陶瓷的显微结构
学生姓名
徐友峰
专业班级
非金材062
课题类型
论文
指导教师
刘玉亮
职称
讲师
课题来源
科研
设计(或研究)的依据与意义
微波介质陶瓷(MWDC),是指应用于微波频率(主要是UHF、SHF频段,300MHz~30GHz频段)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料。因具有低介电损耗tanδ、低谐振频率温度系数τf、高介电常数εr、高品质因
素Q·f等特点,作为微波谐振器、滤波器等核心微波元件广泛应用于移动通信、
卫星广播、无线电遥控等领域。
实现微波器件小型化的途径主要有两个:一是探索高介电常数微波介质材料;二是微波器件的多层结构设计。基于多层结构电路设计,采用低温共烧陶瓷
(Low Temperature Co-fired Ceramic,)技术制备多层片式元件,不仅有利于系统的小型化,提高电路的组装密度,还有利于提高系统的可靠性。微波介质陶瓷。
因此,开发能与相对廉价的Ag(961℃)和Cu(1064℃)低温共烧的高介电常数微波介质陶瓷材料将是今后发展的必然方向。
:::—Li2O—Sm2O3—TiO2(简写为CLST)的钙钛矿结构陶瓷是一种性能较优异的微波介质陶瓷材料。而且它是由CaTiO3和Li1/2Sm1/2TiO3两相复合而成,具有斜方钙钛矿结构,由于其优异的微波介电性能而受到广泛关注。它是上个世纪90年代初才提出的一个微波介质陶瓷体系,具有较高的介电常数(εr≈100),适中的介电损耗,有优势成为小型化高频化通讯设备的介质材料。然而该体系陶瓷的烧结温度较高(1300℃左右),且温度稳定性方面的研究尚且不足,品质因数不高等问题又影响了其发展。因此选择此体系进行研究是有一定的理论意义和实际意义。
本试验选用CaO–Li2O–Sm2O3–TiO2陶瓷为基体材料,再掺杂具有低熔点的
BaCu(B2O5)(简称BCB)和Na2O–CaO–B2O5(简称NCB)为复合烧结助剂,研究其掺杂量与CaO–Li2O–Sm2O3–TiO2陶瓷的晶相组成、显微结构、烧结性能和介电性能的关系,初步探索其助烧机理,在降低CLST陶瓷的烧结温度的同时,使其具有优良的介电性能。
2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
目前对低温共烧技术的研究主要集中在两个方面:一是采用氧化物或玻璃做为助烧剂;另一种方法是采用低熔点的材料体系。利用掺加氧化物烧结助剂来实现微波介质陶瓷的低温烧结越来越受到人们的关注。
自从Takahasli等人发现了具有高ε和较大的负τf 的(Li1/2Ln1/2)TiO3(Ln=
La,Nd,Sm等稀土元素)开始,人们对CaO–Li2O–Ln2O3–TiO2体系陶瓷进行了广泛研究,开发了一批性能优异的高介电常数微波介质陶瓷。如Takahashi等人利用SrO置换部分CaO,获得了组成为CaO:SrO:Li2O:Sm2O3:Nd2O3:TiO2
=15:1:9:6:6:63(摩尔比)的CSLLT陶瓷,该陶瓷具有优良的微波介电性能:ε=123,Qf=4150GHz,τf=