高介電常數(shù)微波介電陶瓷的低溫燒結工藝研究.pdf

1、低溫燒結微波介質陶瓷材料研究近年來受移動通信事業(yè)的推動，發(fā)展非常迅速，為了滿足微波器件小型化的需要，迫切需要開發(fā)高介電常數(shù)的低溫燒結（LTCC）微波介質材料。Ba6-3xSm8+2xTi18O54和CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2固溶體是兩種典型的高介電常數(shù)微波介質陶瓷，在微波技術中有著重要的應用。 BaO-Sm2O3-TiO2系微波介質陶瓷具有頻率溫度系數(shù)小、介電常數(shù)大和介電損耗低等優(yōu)良性能，是作為微波介質諧振器和濾波器

2、的關鍵材料，在微波通訊技術中有重要的作用；本文以該體系中介電性能最佳的Ba6-3xSm8+2xTi18O54（x=2/3）（簡寫為BST）為研究對象，采用固相反應工藝制備，研究不同V2O5加入量對BST陶瓷結構和介電性能的影響。 摩爾比為16：12：9：63的CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2（簡寫為CLST）陶瓷是一種性能較優(yōu)異的用作介質諧振器的陶瓷材料。然而，具有高介電常數(shù)中品質因數(shù)的CLST陶瓷，燒結溫度較高(1300

3、℃左右)，根據(jù)陶瓷-銀電極共燒要求，本文采用兩種方式來降低其燒結溫度，第一：助燒劑法，選擇BiVO4、BaO-B2O3-SiO2玻璃等作為助燒劑；第二：用溶膠-凝膠法制備納米CLST陶瓷粉體，然后對其進行分散化研究。 1．V2O5對BST陶瓷的助燒 V2O5的加入沒有改變陶瓷的鎢青銅結構，且助燒劑的加入顯著降低了陶瓷的燒結溫度。純BST陶瓷的燒結溫度為1400℃，添加V2O5后其燒結溫度降低到1300℃。其中，V2O5添

4、加量為1％時，陶瓷綜合介電性能最好，介電常數(shù) r =65.8，介電損耗 =0.0006。頻率溫度系數(shù) =-8.7ppm·℃-1。 2．BiVO4、BaO-B2O3-SiO2玻璃對CLST陶瓷的助燒 兩種助燒劑的加入都不同程度地降低了CLST陶瓷的燒結溫度。BiVO4助燒能使CLST陶瓷的燒結溫度從1300℃降到1200℃，BaO-B2O3-SiO2玻璃的加入能使陶瓷燒結溫度降低200℃。添加兩種助燒劑后，均沒有改變CLS