Ba-Nd-Ti系微波介電陶瓷的低溫化研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代通信科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，未來移動通訊設(shè)備向微型化、高度集成化和高頻化發(fā)展趨勢使得對研究和開發(fā)新型微波介電材料提出了強烈要求。而在民用通訊中應(yīng)用最廣泛是屬BaO-Nd2O3-TiO2類陶瓷，由于其具有較好的綜合微波介電性能：很高的介電常數(shù)ε、高的品質(zhì)因素Q值和近乎為零的τf值，其中由于它可在一定范圍內(nèi)通過適當(dāng)調(diào)整比例配方組成，來得到具有不同的微波介電性能。
　　為了降低材料的燒結(jié)溫度以及使材料的生產(chǎn)成本也達到更低，本文在Ba

2、O-Nd2O3-TiO2的基礎(chǔ)上研究了一系列助燒劑對材料微波性能，微觀結(jié)構(gòu)和燒結(jié)過程的影響。采用的助燒劑有Bi2O3、MnO2、Ca-B-Si、La-B-Zn-Ca以及Ba-B-Zn。
　　1.本文對上述助燒劑進行了深入的研究，采用的是傳統(tǒng)固相反應(yīng)法，經(jīng)研究結(jié)果表明：氧化物助燒劑Bi2O3和MnO2能在一定的范圍內(nèi)有效的降低材料的燒結(jié)溫度。Bi2O3能使材料的燒結(jié)溫度能從1450℃降低到1350℃左右，當(dāng)材料的組成為 Ba0.75

3、Sr0.25(Nd0.75Bi0.25)2Ti4O12時具有較佳的微波介電性能：εr=118.5，Q×f=4607（f=2.8GHz）。MnO2的降燒效果和Bi2O3很類似，但是卻會在一定的程度上惡化陶瓷的微波介電性能。
　　2.Ca-B-Si玻璃助燒劑摻雜BaNd2Ti4O12能有效地降低其燒結(jié)溫度，在摻雜量為9wt％，燒結(jié)溫度為980℃時有較好的微波介電性能：Q×f=3737GHz，εr=65.7，τf=21.3ppm·℃-1

4、。La-B-Zn-Ca玻璃助燒劑的摻雜量為15wt%時，可以使Ba0.75Sr0.25(Nd0.75Bi0.25)2Ti4O12在900℃時致密化，此時可實現(xiàn)與 Ag電極的共燒，得到的最佳微波性能為：εr=57.85，Q×f=2949GHz，τf=17.17ppm·℃-1，能制備出符合要求的濾波器材料。當(dāng)摻雜含量較少時，材料的主晶相為BaNd2Ti4O12，隨著摻雜量的增加，Ba2Ti9O20由第二晶相逐漸變成了主晶相。Ba-B-Zn助