导读:本文包含了微波陶瓷论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:微波,陶瓷,性能,介质,温度,致密,谐振。
微波陶瓷论文文献综述
占丽娜,刘耀,李昊,刘绍军[1](2019)在《流延成型制备MoO_3掺杂BiSmMoO_6微波陶瓷基片的工艺研究》一文中研究指出以Bi_2O_3-Sm_2O_3-MoO_3为原料,使用固相反应法,制备BiSmMoO_6微波陶瓷,对浆料的流变性能、流延膜的微观结构和相组成进行表征。结果表明:在选择乙醇/异丙醇为溶剂的前提下,浆料在pH=6,固相含量为60%(质量分数,下同),添加剂分别为2%的磷酸叁丁酯分散剂,8%的PVB黏结剂,4.8%的聚乙二醇增塑剂时,流延浆料具有优异的流变学性能。烧结后流延膜片微观结构致密,物相组成相比于压制成型样品没有改变。(本文来源于《材料工程》期刊2019年10期)
向秋媛[2](2019)在《CaMgSi_2O_6基微波陶瓷材料的制备与性能研究》一文中研究指出微波介质陶瓷凭借其理想的介电性能在微波应用中发挥着重大的作用。CaMgSi_2O_6陶瓷具有低的介电常数(ε_r=7~8),非常适合用于毫米波通信中,亦可作为微波集成电路的基板材料,故而引起国内外的广泛研究。但是较低的品质因数,负的频率温度系数(τ_f≈-45ppm/℃)以及较高的烧结温度(S_T≥1300℃)都会阻碍CaMgSi_2O_6陶瓷在微波领域的进一步应用。本文在保持CaMgSi_2O_6陶瓷的介电常数波动不大的前提条件下,在CaMgSi_2O_6陶瓷中采用多种阳离子—Mn~(2+)、Ni~(2+)、(Mn_(1/2)Zn_(1/2))~(2+)和Cr~(3+)来取代Mg~(2+)从而改善陶瓷的Q×f值;利用CaTiO_3陶瓷来与CaMgSi_2O_6陶瓷两相复合,调节陶瓷材料的τ_f值;掺杂BaCu(B_2O_5)来降低陶瓷的烧结温度。1.采用固相反应法制备陶瓷样品。通过Mn~(2+)、Ni~(2+)、(Mn_(1/2)Zn_(1/2))~(2+)和Cr~(3+)来取代CaMgSi_2O_6陶瓷中的Mg~(2+),并分别研究这四种阳离子对陶瓷物相组成、表面形貌、晶体结构和微波介电性能的影响。实验结果表明,在指定范围内,随着取代物含量的增加,只有在Cr~(3+)取代时,陶瓷中生成了第二相Ca_3Cr_2(SiO_4)_3,其余离子皆只形成了固溶体。Cr~(3+)和Ni~(2+)离子的少量掺入会减小陶瓷的晶粒尺寸。在4种陶瓷中,ε_r的变化主要受离子极化率和密度的影响,Q×f值的增减主要取决于陶瓷的相对密度和内应力,四种陶瓷的τ_f值在氧八面体畸变、键价等因素的影响下,均随着取代量的增加持续负方向移动。在1270℃烧结3h时,CaMg_(0.98)Cr_(0.04/3)Si_2O_6陶瓷得到了非常优异的微波介电性能:ε_r=8.06,Q×f=89054 GHz,τ_f=-44.92 ppm/℃。在1300°C烧结温度下,CaMg_(0.98)Mn_(0.02)Si_2O_6陶瓷(ε_r=8.01,Q×f=83469 GHz和τ_f=-45.27 ppm/°C)和CaMg_(0.98)(Mn_(1/2)Zn_(1/2))_(0.02)Si_2O_6陶瓷(ε_r=8.16,Q×f=76184 GHz和τ_f=-41.66ppm/°C)均获得了良好的微波介电性能。在1290°C下烧结3h时,CaMg_(0.95)Ni_(0.05)Si_2O_6陶瓷的微波介电性能较为可观:ε_r=7.76,Q×f=91302 GHz和τ_f=-44.76 ppm/°C。2.利用两相复合和低熔点氧化物掺杂来调节CaMgSi_2O_6基微波陶瓷的τ_f值和烧结温度。在CaMg_(0.98)Cr_(0.04/3)Si_2O_6陶瓷的基础上掺杂CaTiO_3,并研究了陶瓷物相组成、表面形貌和微波介电性能。XRD分析可知,陶瓷中同时含有CaMgSi_2O_6晶相和CaTiO_3晶相,CaMg_(0.98)Cr_(0.04/3)Si_2O_6-yCaTiO_3(0.03≤y≤0.15)陶瓷的表观密度和介电常数随着CaTiO_3含量的增加不断上升。在1260℃烧结温度下,受到晶格缺陷的影响,4个组分对应的陶瓷的Q×f值随着CaTiO_3含量的增加而不断下降。陶瓷的τ_f值得到了有效的补偿,并随着CaTiO_3含量的增加向正值方向漂移至零附近。在1260℃烧结温度下,CaMg_(0.98)Cr_(0.04/3)Si_2O_6-0.15CaTiO_3陶瓷的微波介电性能如下:ε_r=10.24,Q×f=33417 GHz,τ_f=-5.93 ppm/℃。在CaMgSi_2O_6基微波陶瓷低温烧结的研究中,低熔点氧化物BaCu(B_2O_5)能够较大幅度地降低CaMgSi_2O_6陶瓷的致密化温度。当烧结温度降至1050℃时,四组样品都合成了CaMgSi_2O_6纯相,其中,CaMgSi_2O_6+3wt%BaCu(B_2O_5)微波陶瓷的介电损耗是四个组分中最低的:ε_r=7.84,Q×f=24422 GHz,τ_f=-39.51 ppm/℃。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01)
孙文东[3](2019)在《中、低介电微波陶瓷的制备方法与微波介电性能研究》一文中研究指出随着科技水平的飞速发展,通信技术的民用化得到普及,从而极大的改变了人们的生活方式。一直以来,陶瓷材料的微波介电性能都是学者们研究和关注的重点,中、低介电常数体系陶瓷是目前为止研究最为成熟、应用最为广泛的两类微波介质陶瓷材料。相比于高介电常数体系的陶瓷材料,它们普遍具有较高的Q值,如何获得热稳定性好、生产成本低和工艺操作简单的微波介质材料成为其主要的研究热点。本文通过掺杂、调整组分和烧结工艺等方法成功制备出了一系列微波介电性能优异、微观结构致密的中、低介微波介质陶瓷材料。(1)通过固相反应法成功制备出2.5ZnO-(5-x)TiO_2-xZrO_2-2.5Nb_2O_5(0.2≤x≤0.4)(ZTZN)陶瓷。XRD衍射图谱表明,ZTZN陶瓷由Zn_(0.17)Nb_(0.33)Ti_(0.5)O_2和ZnTiNb_2O_8两相组成。其体积密度、ε_r值以及τ_f值都随烧结温度上升而增大,Q×f值则先增大后减小。当x=3,ZTZN陶瓷在1075℃下烧结4 h后表现出优异的微波介电性能:ε_r=44,Q×f=30,155 GHz,τ_f=0.89 ppm/℃。(2)通过固相反应法成功制备出Mg_3Al_2Si_3O_(12)多孔陶瓷。通过对XRD衍射图谱进行分析可知,Mg_3Al_2Si_3O_(12)陶瓷除了主相Mg_2Al_4Si_5O_(18)以外,还存在MgSiO_3和MgAl_2O_4相。Mg_3Al_2Si_3O_(12)陶瓷在具备多孔陶瓷材料结构特征的同时,还体现出了优异的微波介电性能:当烧结温度为1300℃时,?_r=4.2,Q×f=24,529 GHz,τ_f=-12.5 ppm/℃。(3)通过反应烧结法成功制备出微观结构致密的LiCa_3ZnV_3O_(12)(LCZV)和NaCa_2Mg_2V_3O_(12)(NCMV)V基石榴石陶瓷,并对两组材料的相组成、微观形貌、烧结特性以及微波介电性能进行了研究分析。反应烧结法制备的LCZV和NCMV陶瓷均具有较为致密的晶体结构。当烧结温度为875℃时,LCZV陶瓷的体积密度为3.30 g/cm~3,是理论密度的98.16%。同时其还表现出优异的性能:ε_r=6.9,Q×f=45,618GHz,τ_f=-39.6 ppm/℃;当烧结温度为825℃时,NCMV陶瓷表现出优异的性能:ε_r=7.1,Q×f=25,924 GHz,τ_f=5.8 ppm/℃。(4)通过反应烧结法成功制备出微观结构致密的0.7CaTiO_3-0.3NdAlO_3(简称CNTA70)陶瓷,并利用XRD、SEM、EDS等分析方法对CNTA70陶瓷的相组成、烧结特性及微观形貌进行了表征及分析。结果表明,反应烧结在简化工艺、降低成本的同时保留了其介电常数较高、介电损耗较低和热稳定性出色的特点。在1525℃下烧结4 h后,CNTA70陶瓷具有良好的微波介电性能:?_r=43.1,Q×f=31,144 GHz,τ_f=5.2 ppm/℃。(本文来源于《桂林理工大学》期刊2019-04-01)
屈婧婧,魏星,马莉,刘飞,袁昌来[4](2018)在《Li_2O添加对Sr_(0.24)La_(0.18)Na_(0.18)Nd_(0.4)Ti_(0.6)Al_(0.4)O_3微波陶瓷烧结及介电性能的影响》一文中研究指出采用固相反应法制备了Sr_(0.24)La_(0.18)Na_(0.18)Nd_(0.4)Ti_(0.6)Al_(0.4)O_3+xLi_2O(简写为SLNNTA-x Li_2O,x=1.0%,2.0%,4.0%,8.0%,质量分数)微波介质陶瓷。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和矢量网络分析仪系统研究了不同质量分数Li_2O烧结助剂对SLNNTA陶瓷的相成分、显微结构、烧结行为与微波介电性能的影响关系。结果表明:当Li_2O掺杂质量分数为1.0%~4.0%时,SLNNTA陶瓷体系仍可形成钙钛矿固溶体,说明低含量Li_2O添加可作为SLNNTA陶瓷的烧结助剂,而当添加量增至8.0%时,体系出现未知第二相;此外,与纯SLNNTA陶瓷的介电性能相比,在不大幅恶化品质因数(Q·f≈17360 GHz)和谐振频率温度系数(τ_f≈17.7×10~(-6)℃~(-1))的基础上,添加2%的Li_2O可使SLNNTA致密化烧结温度降至1400℃,同时保持了较高的相对介电常数(ε_r≈44.2)。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2018年12期)
彭悦,王群,吴坚强[5](2018)在《SnO_2吸附纳米ZrO_2粉料制备及对BTS微波陶瓷改性的研究》一文中研究指出以SnO_2和ZrOCl_2?8H_2O为原料,用均相共沉淀法制备SnO_2吸附纳米ZrO_2(ZrO_2/SnO_2)粉料;再以ZrO_2/SnO_2、BaCO_3、TiO_2和Sm_2O_3为原料,用固相法制作BaSm_2Ti_4O_(12)(BTS)陶瓷。SEM和EDS分析表明,制备的粉料是SnO2吸附纳米ZrO_2,ZrO_2粒径约为25 nm。BTS陶瓷XRD和SEM测试证明,主晶相是BaSm_2Ti_4O_(12),属钨青铜型结构;改性后陶瓷晶粒发育良好,分布均匀,气孔少,添加ZrO_2/SnO_2粉料能促进烧结、降低烧结温度。陶瓷介电性能测量表明,添加ZrO_2/SnO_2粉料能改善微波介电性能。当添加1wt.%ZrO_2/SnO_2粉料和1220℃烧结温度时,获得了εr为70,τf为-3.3×10~(-6)/℃,Q值为1890(3GHz)的微波陶瓷。(本文来源于《陶瓷学报》期刊2018年05期)
亢静锐,董桂霞,吕易楠,李雷,韩伟丹[6](2018)在《Eu_2O_3掺杂量及烧结温度对氧化铝基微波陶瓷性能的影响》一文中研究指出选用MgO-CuO-TiO_2-Eu_2O_3添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,在空气气氛下经过常压烧结制备Al_2O_3陶瓷。采用XRD,SEM及EDS等方法研究Eu_2O_3掺杂量以及烧结温度对Al_2O_3基微波陶瓷样品物相组成,微观结构和介电性能的影响。结果表明:添加Eu_2O_3的Al_2O_3陶瓷中,均存在Al2Eu2O9次晶相,且随着Eu_2O_3含量的增加,Al2Eu2O9相增加;随着Eu_2O_3添加量的增加,Al_2O_3陶瓷试样致密度先增加后降低;随着烧结温度的增加,Al_2O_3陶瓷的介电常数和品质因数Q·f值先增加后降低。烧结温度为1450℃,Eu_2O_3添加量为0.25%(质量分数)时,烧结体的相对密度达到最大值98.21%,且Al_2O_3陶瓷的介电性能较好:介电常数为10.05,品质因数Q·f为37984GHz。(本文来源于《材料工程》期刊2018年08期)
孙怀宝[7](2018)在《M-相微波陶瓷LNT的性能调控研究》一文中研究指出二十一世纪以来,随着科技的发展与进步,以移动通信和无线局域网为代表的现代通信业也在飞速发展,这极大地带动了我们对相关电子元器件的需求。不仅如此,微波电路的集成化与小型化也是现代通信业的要求之一。为了达到这个目的,传统的金属电路元件已经无法满足要求,微波介质陶瓷逐渐成为了人们研究的热点。微波介质陶瓷是指应用于微波电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷。本文一般把微波介质陶瓷分为低介电常数,中介电常数和高介电常数叁种。中、高介电常数的微波介质陶瓷,由于其较高的相对介电常数更有利于微波电路的小型化与集成化,所以成了本文主要的研究对象。本文以LiNb_(0.6)Ti_(0.5)O_3(LNT)陶瓷材料为研究对象,采用传统固相反应法制备,并用两相复合法和离子掺杂法这两种方法对LiNb_(0.6)Ti_(0.5)O_3陶瓷材料进行了改性研究。本文详细探讨了用这两种方法对LiNb_(0.6)Ti_(0.5)O_3陶瓷材料性能产生的影响,并得到了Li_2O-Nb_2O_5-TiO_2-CaO系和Li_2O-Nb_2O_5-TiO_2-ZrO_2系微波介质陶瓷。这两种类型的陶瓷相对于原LiNb_(0.6)Ti_(0.5)O_3陶瓷,都有着更好的微波介电性能,所以本文对其性能和机理都进行了详细的探究。LiNb_(0.6)Ti_(0.5)O_3微波介质陶瓷的主晶相是M-相,其相对介电常数较高(ε_r=69),但是其谐振频率温度系数τ_f较大。Li Nb_(0.6)Ti_(0.5)O_3微波介质陶瓷在1100℃下烧结2h得到的微波介电性能为:ε_r=69,Q×f=5446 GHz,τ_f=30.6 ppm/℃,通常要求τ_f近零以获得更好的温度稳定性,因此需要进一步优化。本文首先用两相复合法对LiNb_(0.6)Ti_(0.5)O_3陶瓷材料进行性能调节。本文选用了几种具有高介电常数,低谐振频率温度系数的相来对其进行改性,发现掺入了Ca~(2+)后,LiNb_(0.6)Ti_(0.5)O_3陶瓷会生成第二相Ca_5Nb_4Ti_3O_(21)。该相是个很罕见的相,本文通过计算知道该相有着很高的相对介电常数ε_r和很低的谐振频率温度系数τ_f。Ca_5Nb_4Ti_3O_(21)相会对LiNb_(0.6)Ti_(0.5)O_3陶瓷的性能产生很大的影响,根据Ca~(2+)含量的不同,本文得到了一系列Li_2O-Nb_2O_5-TiO_2-CaO系微波介质陶瓷LiNb_(0.6)Ti_((0.5-x))Ca_(1.231x)O_3(x=0-0.1)。当x=0.03时,样品在1100℃下烧结2h可以获得优异的微波介电性能:ε_r=76.89,Q×f=4064 GHz,τ_f=0.25 ppm/℃。然后本文用离子取代法对LiNb_(0.6)Ti_(0.5)O_3陶瓷材料进行性能调节。本文选用了多种离子分别尝试进行Nb位和Ti位的取代,发现掺入Zr~(4+)对Ti~(4+)进行取代有着不错的效果。掺入Zr~(4+)后,样品的晶胞参数产生了变化,晶胞体积变大,得到了一系列Li_2O-Nb_2O_5-TiO_2-ZrO_2系微波介质陶瓷Li Nb_(0.6)Ti_((0.5-x))Zr_x O_3(x=0.04-0.14)。当x=0.1时,样品在1100℃下烧结2h可以获得优异的微波介电性能:ε_r=63.14,Q×f=4626GHz,τ_f=1.38 ppm/℃。这两种改性后的微波介质陶瓷均可应用于实际,本文对其相关的机理也进行了探究。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-03-30)
罗小慧[8](2018)在《Li-Zn-Ti系微波陶瓷改性研究》一文中研究指出当今,微波技术主要应用在通信、雷达、环境遥感和医学系统。微波能量的高频率和短波长使得分析和设计微波元件和系统变得困难,但微波介质陶瓷就能很好适应微波系统的小型化发展与革新。微波陶瓷全称微波介质陶瓷,是国内外的研究热点之一。微波介质陶瓷不仅可以具有良好的力学性能和化学稳定性,还可以因其高ε_r减小器件尺寸,因其高Q×f减小器件损耗,因其近零的τ_f获得温度稳定性,微波介质陶瓷广泛应用于微波通信系统的关键性元器件如谐振器,滤波器,电容器,振荡器、波导回路、介质天线基板等。因此研究低成本且性能更优异的微波介质陶瓷材料是微波领域发展的关键。本论文中的微波介质陶瓷样品都是采用传统固相法制备的,选择以Li_2Zn_3Ti_4O_(12)微波介质陶瓷材料为研究对象,分析了掺杂LiF、锂和锌元素的非化学计量比以及引入钙元素对陶瓷材料的相组成、微观结构和介电性能,最后得到以下几个主要研究成果:1.为了对Li_2Zn_3Ti_4O_(12)微波陶瓷材料进行降烧,使其可以应用于LTCC制造技术中。当LiF的掺杂量增加时,开始观察到LiF相,Li F与Li_2Zn_3Ti_4O_(12)不反应,当掺入LiF量为1 wt.%时,陶瓷在900℃烧结时能获得烧结致密,介电性能较优的陶瓷,其介电性能为:εr=17.9,Q×f=47983 GHz,τf=-48.3 ppm/℃。2.为了调节Li_2Zn_3Ti_4O_(12)陶瓷的谐振频率温度系数至近零左右,通过一次固相法合成工艺制备出(Li_2Zn_(3-x)Ti_(4-x)O_(12-3x))-xCaTiO_3(x=0.00-0.32)微波介质陶瓷,Ca的引入使陶瓷产生了第二相CaTiO_3相,Ca没能进人Zn位。x值从0.00增加到0.32时,谐振频率温度系数从-48 ppm/℃增加到9.12 ppm/℃。当x=0.28时,(Li_2Zn_(3-x)Ti_(4-x)O_(12-3x))-xCaTiO_3陶瓷材料在1200℃烧结4h性能最优,其微波介电性能为:ε_r=23.5,Q×f=55604 GHz,τf=0 ppm/℃。3.为了得到介电性能更优的陶瓷材料,对Li_2Zn_3Ti_4O_(12)进行了Li和Zn的非化学计量比研究。采用固相法一次合成工艺,制备Li_2Zn_(3-x)Ti_4O_(12-x)(x=0.00-0.50)和Li_(2-x)Zn_3Ti_4O_(12-0.5x)(x=-0.20-0.20)微波介质陶瓷材料。在Li_2Zn_(3-x)Ti_4O_(12-x)材料中,当x=0.30时,Li_2Zn_(3-x)Ti_4O_(12-x)陶瓷材料在1200℃烧结4h,得到最佳微波介电性能为:ε_r=21,Q×f=64951 GHz,τf=-42.3 ppm/℃。在Li_(2-x)Zn_3Ti_4O_(12-0.5x)(x=-0.20-0.20)介质陶瓷中,当x的值从-0.20逐渐增大到0.20,陶瓷的谐振频率温度系数τ_f值从-48.3 ppm/℃改善到-20.4 ppm/℃。当x=0.15时,Li_(2-x)Zn_3Ti_4O_(12-0.5x)陶瓷材料在1200℃烧结温度下烧结4h具有最佳微波介电性能:ε_r=20.3,Q×f=68817 GHz,τ_f=-25.7 ppm/℃。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-03-30)
左怀志[9](2018)在《Li基低损耗微波陶瓷及应用研究》一文中研究指出随着无线通信和微波产品的快速发展,具有能使器件满足低损耗、小型化、轻重量、高集成度、多功能和高可靠性的LTCC技术得到越来越多的重视,其中具有烧结温度更低,性能更佳的Li基微波介电陶瓷材料在LTCC材料研发中占有重要位置。本文研究了两种Li基微波介电陶瓷材料。首先,在低介电常数的LiAlO_2材料中,通过加入LBBS和LBSCA玻璃来降低陶瓷的烧结温度,分别在850°C、900°C和950°C下烧结并分析陶瓷的密度、物相构成、微观结构和微波介电性能,其中掺入3 wt%的LBSCA玻璃可以得到更好的微波介电性能:900°C下,ε_r=4.48,Q×f=35,540GHz,τ_f=-53ppm/°C;950°C下,ε_r=4.50,Q×f=38,979GHz,τ_f=-55ppm/°C。其次,研究了损耗更低的Li_2TiO_3陶瓷材料,通过添加LBSCA玻璃和BCB陶瓷作为助烧剂,其中Li_2TiO_3+2 wt%LBSCA样品性能更好:900°C下,ε_r=17,Q×f=58,929 GHz;950°C下,ε_r=17.2,Q×f=61,956 GHz。而掺杂BCB陶瓷能同时降低材料的温度系数,在900°C烧结并在2.0 wt%BCB掺杂下:,ε_r=15.19,Q×f=58,084 GHz,τ_f=15.23 ppm/°C;当BCB掺杂增加至4.0 wt%时,τ_f值会下降至9.95 ppm/°C。之后,将正τ_f值的Li_2TiO_3和负τ_f值的Li AlO_2进行复合,调节其温度系数接近0,并掺入之前实验效果最佳的LBSCA玻璃,得到LiAlO_2-Li_2TiO_3+1.5 wt%LBSCA陶瓷样品最好的微波介电性能:900°C下,ε_r=15.4,Q×f=52,740 GHz,τ_f=1.37 ppm/°C;950°C下,ε_r=15.5,Q×f=53,906 GHz。并通过与Ag的兼容性分析可知掺杂LBSCA玻璃的陶瓷与Ag的兼容性很好。最后基于研发的LiAlO_2-Li_2TiO_3复合陶瓷材料设计出一款迭层片式LTCC带通滤波器,中心频率为2.45 GHz,带宽100 MHz,带内插损为0.2 dB,在1710~1990MHz处的带外抑制在22 dB以下,在4800~5000 MHz处的带外抑制在26 dB以下,完全满足项目指标要求。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-03-28)
亢静锐,董桂霞,韩伟丹,李雷,吕易楠[10](2018)在《烧结助剂中CaO质量分数及烧结温度对氧化铝基微波陶瓷性能的影响》一文中研究指出选用CaO–SiO_2–TiO_2作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,在空气气氛下经过常压烧结制备Al_2O_3陶瓷。研究了烧结助剂中CaO质量分数以及烧结温度对Al_2O_3基微波陶瓷的相组成、微观结构和介电性能的影响。结果表明:添加含CaO烧结助剂的Al_2O_3陶瓷中,出现了CaAl_(12)O_(19)第二相,相含量随着CaO质量分数的增加而增加;随着烧结助剂中CaO质量分数的增加,Al_2O_3陶瓷试样介电常数增大,品质因数先升高后降低。随着烧结温度的升高,Al_2O_3陶瓷相对密度和品质因数先升高后降低,介电常数和谐振频率温度系数增大。当烧结温度为1450℃、烧结助剂中CaO质量分数为0.4%时,烧结体的相对密度达到最大值98.61%,介电常数为9.88,品质因数值为21957GHz,谐振频率温度系数为-21.353×10~(-6)/℃。(本文来源于《粉末冶金技术》期刊2018年01期)
微波陶瓷论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
微波介质陶瓷凭借其理想的介电性能在微波应用中发挥着重大的作用。CaMgSi_2O_6陶瓷具有低的介电常数(ε_r=7~8),非常适合用于毫米波通信中,亦可作为微波集成电路的基板材料,故而引起国内外的广泛研究。但是较低的品质因数,负的频率温度系数(τ_f≈-45ppm/℃)以及较高的烧结温度(S_T≥1300℃)都会阻碍CaMgSi_2O_6陶瓷在微波领域的进一步应用。本文在保持CaMgSi_2O_6陶瓷的介电常数波动不大的前提条件下,在CaMgSi_2O_6陶瓷中采用多种阳离子—Mn~(2+)、Ni~(2+)、(Mn_(1/2)Zn_(1/2))~(2+)和Cr~(3+)来取代Mg~(2+)从而改善陶瓷的Q×f值;利用CaTiO_3陶瓷来与CaMgSi_2O_6陶瓷两相复合,调节陶瓷材料的τ_f值;掺杂BaCu(B_2O_5)来降低陶瓷的烧结温度。1.采用固相反应法制备陶瓷样品。通过Mn~(2+)、Ni~(2+)、(Mn_(1/2)Zn_(1/2))~(2+)和Cr~(3+)来取代CaMgSi_2O_6陶瓷中的Mg~(2+),并分别研究这四种阳离子对陶瓷物相组成、表面形貌、晶体结构和微波介电性能的影响。实验结果表明,在指定范围内,随着取代物含量的增加,只有在Cr~(3+)取代时,陶瓷中生成了第二相Ca_3Cr_2(SiO_4)_3,其余离子皆只形成了固溶体。Cr~(3+)和Ni~(2+)离子的少量掺入会减小陶瓷的晶粒尺寸。在4种陶瓷中,ε_r的变化主要受离子极化率和密度的影响,Q×f值的增减主要取决于陶瓷的相对密度和内应力,四种陶瓷的τ_f值在氧八面体畸变、键价等因素的影响下,均随着取代量的增加持续负方向移动。在1270℃烧结3h时,CaMg_(0.98)Cr_(0.04/3)Si_2O_6陶瓷得到了非常优异的微波介电性能:ε_r=8.06,Q×f=89054 GHz,τ_f=-44.92 ppm/℃。在1300°C烧结温度下,CaMg_(0.98)Mn_(0.02)Si_2O_6陶瓷(ε_r=8.01,Q×f=83469 GHz和τ_f=-45.27 ppm/°C)和CaMg_(0.98)(Mn_(1/2)Zn_(1/2))_(0.02)Si_2O_6陶瓷(ε_r=8.16,Q×f=76184 GHz和τ_f=-41.66ppm/°C)均获得了良好的微波介电性能。在1290°C下烧结3h时,CaMg_(0.95)Ni_(0.05)Si_2O_6陶瓷的微波介电性能较为可观:ε_r=7.76,Q×f=91302 GHz和τ_f=-44.76 ppm/°C。2.利用两相复合和低熔点氧化物掺杂来调节CaMgSi_2O_6基微波陶瓷的τ_f值和烧结温度。在CaMg_(0.98)Cr_(0.04/3)Si_2O_6陶瓷的基础上掺杂CaTiO_3,并研究了陶瓷物相组成、表面形貌和微波介电性能。XRD分析可知,陶瓷中同时含有CaMgSi_2O_6晶相和CaTiO_3晶相,CaMg_(0.98)Cr_(0.04/3)Si_2O_6-yCaTiO_3(0.03≤y≤0.15)陶瓷的表观密度和介电常数随着CaTiO_3含量的增加不断上升。在1260℃烧结温度下,受到晶格缺陷的影响,4个组分对应的陶瓷的Q×f值随着CaTiO_3含量的增加而不断下降。陶瓷的τ_f值得到了有效的补偿,并随着CaTiO_3含量的增加向正值方向漂移至零附近。在1260℃烧结温度下,CaMg_(0.98)Cr_(0.04/3)Si_2O_6-0.15CaTiO_3陶瓷的微波介电性能如下:ε_r=10.24,Q×f=33417 GHz,τ_f=-5.93 ppm/℃。在CaMgSi_2O_6基微波陶瓷低温烧结的研究中,低熔点氧化物BaCu(B_2O_5)能够较大幅度地降低CaMgSi_2O_6陶瓷的致密化温度。当烧结温度降至1050℃时,四组样品都合成了CaMgSi_2O_6纯相,其中,CaMgSi_2O_6+3wt%BaCu(B_2O_5)微波陶瓷的介电损耗是四个组分中最低的:ε_r=7.84,Q×f=24422 GHz,τ_f=-39.51 ppm/℃。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微波陶瓷论文参考文献
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