文档介绍：天津大学
硕士学位论文
钡钛钕系陶瓷材料及氧化铋掺杂改性的研究
姓名:张哲
申请学位级别:硕士
专业:微电子与固体电子学
指导教师:肖谧
20070501
中文摘要关键词:微波介质材料、钨青铜矿、钡钛钕、掺杂的预烧温度会使主晶相生成不完全,,其主晶相通式为,此类介质材料具有高介电常数、较低的介电损耗等优点而成为制备微波器件的主要材料之一。本论文针对低巢牧现衳/时的介电性能进行了较详细的研究。实验首先研究了/慕榈缧阅芩骒焉瘴露纫约吧战嵛度的变化情况。实验发现适当的预烧温度可以促进该系统材料主晶相的形成,为后续的烧结步骤中晶粒的正常生长提供条件,有助于系统介电性能的提高,过低大,都不利于烧结后样品介电性能的提高。适当提高烧结温度可以使样品烧结致密,主晶相晶粒生长完全,对系统介电性能具有促进作用。论文中对改变在/幕Ъ屏勘人吹挠跋旖辛搜究。由于含量的调整会使处在富区的钨青铜矿结构系统晶相发生改变,从而影响材料的介电性能,因此改变化学计量比后该系统材料性能不是非常理想。主要表现为介电常数降低、介电损耗升高、温度系数的负值变大等现象。论文中通过直接添加、取代、同时向系统中添籲”并用取代三种形式对系统介电性能进行了改进。实验结果表明,的这三种掺入形式在总体上对介电常数具有提高的作用,介电损耗在保持较低数值的同时会随着掺入量的增加而略有上升,温度系数基本上有着向接近于零的方向发展的趋势,有助于提高温度稳定性。烧结温度的提高也对这三种形式制备的样品的介电性能具有一定好处,可在一定程度上提高介电常数,但过高的烧结温度可能会有反作用。介电损耗在烧结致密的情况下变化不大,略微呈现上升趋势。烧结温度可以减小温度系数的绝对值,起到提高温度稳定性的作用。
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第一章绪论介电陶瓷的发展及现状微波介质陶瓷是指应用于微波频段的电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料,它一般都具有较大的禁带宽度,可以在很宽的范围内调节其介电性能和导电性能等,在现代通信中被广泛用作谐振器、滤波器、介质基片、介质天线、介质导波回路】等。微波介质陶瓷是特种陶瓷材料领域中最具活力、最有发展前途的材料之一。微波介质陶瓷相对于金属真空腔谐振器相比,具有体积小、质量轻、温度稳定性好、成本低等优点,在现代微波通信中被广泛应用,各经济发达国家及地区都将它列为优先发展的领域【俊N⒉ń橹侍沾傻囊G笫牵涸谒惺褂玫奈⒉úǘ内,介电常数>×看螅员闶视ξ⒉ń橹试F骷⌒突那魇疲唤榈缢鸷膖要尽量小,亦即品质因数>×看螅员Vせ竦昧己玫穆瞬ㄌ匦院屯ㄑ吨柿浚最后要考虑的还有谐振频率的温度系数G笫俏露认凳】赡苄』蛘呖傻节,以保证器件的在温度过高或过低环境下仍能正常工作。除了这些主要因素之外,还要考虑材料的传热系数、绝缘电阻、体积密度和可加工性能其他因素。在国际上对于微波介质陶瓷的研究要追溯到上世纪三十年代末。年从理论上证明了电介质在微波电路中可用作微波介质谐振器的可能性,但由于关于这方面的陶瓷电介质材料尚不能胜任微波电路要求的局限,致使电介质应用于微波电路这方面的研究始终进展不大。在此之后的六十年代末期,的设计出了利用为基本材料的微波滤波器。直到七十年代才是微波电介质陶瓷材料真正发展的时期。七十年代初,美国的蒩【康仁紫妊兄瞥山榈绯数为的材料。随后美国实验室研制成功了温度稳定性更好的牧希佣嬲迪至宋⒉ń橹市痴衿鞯氖涤没R訲F鸬悖嬲拉开了微波介质陶瓷发展的序幕。在随后的八十年代,日本相继提出】以及等不同类型的微波介质材料,将微波介质陶瓷材料的研究推向了一个新的阶段。在此之后,以法国、德国为首的欧洲国家也相继开始了对于微波介质材料的研究,使微波介质材料的发展更为迅速。在年到年的短短七年之间,由美国申请的关于介电陶瓷的专利共有睢U馄吣昙湓谒泄赜诮榈缣沾傻淖ɡ校拦昵氲淖ɡ计渲械囊
半,日本在这方面的研究