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近年来,随着移动通讯科技的高速发展,微波介质陶瓷作为一种新型功能陶瓷,使以此为基础的微波元器件向小型化、集成化发展。为满足此要求,低温共烧陶瓷技术得到迅速发展。但目前大多数微波介质陶瓷的烧结温度较高,大都在1300℃以上,因此,从节约成本和环境保护角度考虑,要求陶瓷具有较低的烧结温度(低于900℃),以便与贱金属如Ag(960℃)或Cu电极进行共烧。目前,低温烧结最常用的方法就是添加烧结助剂,通过液相烧结实现低温烧结。BaO-Bi2O3-B2O3(BBB)和Bi2O3-ZnO-B2O3(BZB)三元化合物是一类具有低熔点的化合物,可在较低温度下形成玻璃,玻璃软化点低。。CaZrO3是一种具有较高的介电常数和较低的介电损耗的微波介质陶瓷,可作为电容器和介质谐振器使用,具有高的实用价值,但是其烧结温度太高,增加了其在实际应用中的制作成本。因此,本文系统研究BBB和BZB三元化合物不同温度烧结后的微波介电性能,揭示烧结助剂的选择规律。以 CaZrO3微波介质陶瓷为研究对象,通过添加 BBB和 BZB到CaZrO3陶瓷,研究烧结助剂对陶瓷物相组成、烧结特性、微观形貌和介电性能的影响。 本研究主要内容包括:⑴不同温度下烧结的 BaO-Bi2O3-B2O3(BBB)三元化合物具有良好的微波介电性能,其中,当烧结温度为600℃时,BaBi10B6O25样品的微波介电性能为:εr=17.9,Q×f=6720GHz,τf=29×10-6/℃。⑵Bi2O3-ZnO-B2O3(BZB)三元化合物中具有良好的微波介电性能,当烧结温度为650℃时,Bi2ZnB2O7样品的微波介电性能为:εr=18.6,Q×f=6774GHz,τf=-18×10-6/℃。⑶纯的CaZrO3陶瓷在1550℃烧结3h可致密化,其微波介电性能为:εr=30,Q×f=15000GHz,τf=-26.5×10-6/℃。通过添加 BBB和 BZB等烧结助剂可以有效地降低其烧结温度,并保持良好的微波介电性能,研究其对CaZrO3陶瓷烧结性能和微波介电性能的影响。添加BBB可以将 CaZrO3陶瓷的烧结温度从1550℃降低至1000℃。当w(BaBi10B6O25)=7.5%时,1000℃时烧结3h的 CaZrO3陶瓷具有优异的微波介电性能:εr=28,Q×f=8872GHz,τf=21×10-6/℃。添加BZB可以将 CaZrO3陶瓷的烧结温度从1550℃降低至950℃。当w(Bi2ZnB2O7)=6%时,950℃烧结3h的CaZrO3陶瓷具有优异的微波介电性能:εr=29,Q×f=8956GHz,τf=-16×10-6/℃。⑷通过对比得出:添加助烧剂BBB、Bi2ZnB2O7和添加LBS、ZBS玻璃均可以降低CaZrO3陶瓷的烧结温度,实现低温烧结。7种BBB助烧剂的降温效果相差不大,烧结后具有最佳微波介电性能的为BaBi10B6O25,其降温效果与LBS、ZBS、BZB相差不大,可以作为烧结助剂加入到陶瓷中进行低温烧结。