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《兩種Ti基微波介質陶瓷的制備與性能研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、電子科技大學UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA博士學位論文DOCTORALDISSERTATION（電子科技大學圖標）論文題目兩種Ti基微波介質陶瓷的制備與性能研究學科專業(yè)微電子學與固體電子學學號201011030234作者姓名余盛全指導教師張樹人教授萬方數(shù)據(jù)分類號密級注1UDC學位論文兩種Ti基微波介質陶瓷的制備與性能研究（題名和副題名）余盛全（作者姓名）指導教師張樹人教授電子科技大學成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學位級別博士學科專業(yè)微電子學與固體電子學提交論文日期2013.03論文答辯
2、日期2013.05學位授予單位和日期電子科技大學2013年06月28日答辯委員會主席肖定全評閱人肖定全楊成韜徐卓張萬里高隴橋注1：注明《國際十進分類法UDC》的類號。萬方數(shù)據(jù)PREPARATIONANDPROPERTIESOFTWOTI-BASEDMICROWAVEDIELECTRICCERAMICSADoctorDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolidStateElectronicsAuth
3、or:YuShengQuanAdvisor:ProfessorZhangShuRenSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。作者簽名：日期：年月日論文使用授權
4、本學位論文作者完全了解電子科技大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權電子科技大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。（保密的學位論文在解密后應遵守此規(guī)定）作者簽名：導師簽名：日期：年月日萬方數(shù)據(jù)摘要摘要微波介質陶瓷材料是一種近30年來快速發(fā)展的新型電子功能陶瓷材料，它被廣泛應用于300MHz~3000GHz的微波頻段。微波介質陶瓷具有高介電常數(shù)(ε)、r低介電損耗(tanδ，或者高Q×f，Q=1/tanδ
5、)和小諧振頻率溫度系數(shù)(τ)，常以f介質諧振器的形式出現(xiàn)在微波振蕩器、濾波器、天線等微波器件中；其次在LTCC技術中，900℃左右低溫燒成的微波介質陶瓷還可作為微波電路中的介質基板材料。近年來，微波介質陶瓷材料需求持續(xù)旺盛，研制擁有自主知識產(chǎn)權的新型微波介質陶瓷，已經(jīng)成為戰(zhàn)略性、前沿性和前瞻性高技術問題。本文采用固相法合成陶瓷粉體，以及傳統(tǒng)陶瓷工藝制備陶瓷樣品，面向實際應用，從材料組份對陶瓷物相組成、微觀結構和微波介電性能影響出發(fā)，圍繞BaTi4O9-BaZn2Ti4O11和ZrTi2O6-ZnNb2O6兩種Ti基微波介質陶瓷展開，得到了如下的主要研究成
6、果：1.通過一次固相合成工藝，制備出了能夠相互穩(wěn)定共生且共存的(1-x)BaTi4O9-xBaZn2Ti4O11復相微波介質陶瓷。當x從0.05增加到0.50，BaZn2Ti4O11晶相的相對含量能穩(wěn)定增加，陶瓷介電常數(shù)從ε=37.3減小到ε=32.8；Q×f值先rr從45300GHz增加到峰值60600GHz(x=0.30)，然后下降到58700GHz(x=0.40)；頻率溫度系數(shù)從τ=+12ppm/℃以近似直線的趨勢下降到τ=-3ppm/℃。最終，ff0.7BaTi4O9-0.3BaZn2Ti4O11復相介質陶瓷在1240℃燒結3h致密，微波介電性能
7、最優(yōu)為：ε=34.2，Q×f=60600GHz，τ=-2.0ppm/℃。rf2.通過摻雜CuO形成液相燒結，將BaTi4O9-BaZn2Ti4O11復相微波介質陶瓷燒2+2+結溫度降到1150℃。此外，Cu可對Zn進行取代，使BaZn2Ti4O11晶相的相對含量提高，而且還降低了其晶格常數(shù)，這都有益于陶瓷Q×f值的提高；而且，發(fā)現(xiàn)2+進行適量Cu離子取代可以抑制BaZn2-xCuxTi4O11微波介質陶瓷在空氣中燒結時發(fā)生的失氧反應，使Q×f值的穩(wěn)定性和重復性提高了。摻雜1.0wt%CuO的0.85BaTi4O9-0.15BaZn2Ti4O11復相介質陶
8、瓷在1150℃保溫3h就能獲得致密的微觀結構，而且微波介電性能更加優(yōu)異：ε=36
