【摘 要】
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随着现在通信工具的微型化、集成化,微波介质陶瓷作为谐振器、滤波器、振荡器等微波元器件的关键材料,受到人们广泛的重视.作为上述器件的微波介质陶瓷必须具备以下性能:高介电常数ε;高Q值;谐振频率温度系数τ尽可能地接近于零.BaO-NdO-TiO系列微波介质陶瓷具有很高的微波介电常数,在现代民用移动通讯中应用得最为广泛.本文选择BaO-NdO-TiO(BNT)系列材料,通过在材料配方、掺杂改性、成型工艺
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随着现在通信工具的微型化、集成化,微波介质陶瓷作为谐振器、滤波器、振荡器等微波元器件的关键材料,受到人们广泛的重视.作为上述器件的微波介质陶瓷必须具备以下性能:高介电常数ε<,r>;高Q值;谐振频率温度系数τ<,f>尽可能地接近于零.BaO-Nd<,2>O<,3>-TiO<,2>系列微波介质陶瓷具有很高的微波介电常数,在现代民用移动通讯中应用得最为广泛.本文选择BaO-Nd<,2>O<,3>-TiO<,2>(BNT)系列材料,通过在材料配方、掺杂改性、成型工艺以及烧结工艺等多方面进行实验研究,制备出介电常数ε<,r>=79.8,Q=1123(在2.4GHz),谐振频率温度系数τ<,f>=-0.1ppm/℃的微波介质陶瓷.主要研究内容如下:探讨了两种测量微波介质陶瓷介电性能的方法:平行板谐振法和低端频谱法,分别评述了其测量原理,并将实验结果进行对照.研究了陶瓷注凝成型工艺,分析了制备高固相含量陶瓷浆料的条件和浆料聚合成型原理,制订了适合BNT系微波介质的注凝成型工艺.将干压成型工艺与注凝成型工艺进行比较,分析了其优缺点.探讨了BNT系微波介质陶瓷的晶体结构和介电性能,根据BNT系材料的通式Ba<,6-3x>Ln<,8+2x>Ti<,18>O<,54>以及材料固溶相的限制(0≤x≤0.7),在实验的基础上确定了材料的配方(x=0.6);研究了Mn掺杂和Bi掺杂对BNT系微波介质陶瓷介电性能的影响,两者的掺入都有效的提高了材料的介电常数ε<,r>,降低了谐振频率温度系数τ<,f>;考察了不同成型工艺和不同烧结条件对陶瓷微观结构介电性能的影响.
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