低损耗铌酸锆镁基中介微波介质陶瓷的制备与性能的研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:h459403474
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微波介质陶瓷是被应用在微波频段电路中作为介质使用并完成多种功能的材料,因其具有体积小、损耗低及温度稳定性好等优点被广泛用于制作谐振器、滤波器、介质天线等微波器件。本文对黑钨矿结构MgZrNb2O8(MZN)陶瓷微波介电性能进行报道,然后研究了添加不同含量的TiO2来调节MgZrNb2O8的温度系数及A位Zn2+离子取代形成固溶体来提高品质因数,并通过XRD、EDS、SEM及微波介电性能测试等研究了MZN基微波介质陶瓷材料的烧结工艺、相结构、微观结构与介电性能之间的关系。主要研究内容如下:首先,通过传统的固相法制备出了MgZrNb2O8微波陶瓷材料,并在1280-1360℃烧结得到致密陶瓷样品。通过XRD分析在不同的的烧结温度下都显示出单一的黑钨矿结构。并系统的研究了微结构与性能的关系,发现当烧结温度低于1340℃时,品质因数主要依赖于相对密度。当烧结温度高于1340℃时,品质因数主要取决于晶粒的微观形貌。最终发现在1340℃保温4h时具有最佳介电性能:εr=26,Qxf=120816GHz (f=6.85GHz),τf=-50.2ppm/oC。这结果表明该材料在高频的谐振器、滤波器中具有潜在的应用价值。其次,制备出了(1-x)MgZrNb2O8-xTiO2陶瓷材料,研究不同含量的TiO2对MZN微波介电性能的影响。通过XRD发现不同含量的TiO2材料的相结构可以分为四个区域分别为:黑钨矿结构,锰钽矿结构,锰钽矿与金红石复相结构及金红石结构,通过SEM分析在1300℃烧结温度下(1-x)MgZrNb2O8-xTiO2的样品显微形貌发现烧结比较致密,基本无气孔,但不同相结构区间晶粒形貌有所不同。然后还研究了相结构、致密化程度、微观形貌及保温时间对介电性能的影响,当在烧结温度在1300℃保温4h达到最佳性能:εr=43, Q×f=45737GHz, τf=-2.5ppm/oC,从而制备出了保持高介电常数与低损耗同时获得了近零的谐振频率温度系数的微波陶瓷。最后,通过传统固相法制备了(Mg1-xZnx)ZrNb2O8固溶体,且在1280-1360℃下烧结4h获得了致密的材料。通过XRD分析发现,这些陶瓷材料在整个组成范围内都形成了纯的黑钨矿结构。(Mg1-xZnx)ZrNb2O8材料的Qxf值随着Zn的添加逐渐的增加,且在x=0.1时达到最大值144556GHz,同时介电常数εr也逐渐从25.6增大到26.5,材料的谐振频率温度系数τf从-52.3增大到-54.3ppm/oC。从而制备出了具有低损耗微波陶瓷材料。
其他文献
本文在综合分析国内外纳滤膜研究与发展的基础上,针对水处理领域对高性能、低成本纳滤膜的巨大需求,结合中空纤维膜比表面积高、制造简单、成本能耗低、效率高等特点,首次开展了
新型肺炎疫情的爆发,在给人民群众生命安全带来巨大风险的同时,也对我国经济发展带来较大冲击,首当其冲者就是广大中小企业.制造业中小企业作为其中的主力,面临着严峻的生存
期刊
学前教育由于其培养对象的特殊性和教学内容的复杂性,虽然对于儿童教育具有重要的作用,但是我国的学前教育发展的速度仍然较慢,探究和发掘学前教育的现状和背后的问题及因素,
近年来,我国基础设施建设取得了较快的发展,道桥桥梁工程建设规模不断扩大,促进了我国交通预算也的发展,提升了我国的经济发展水平.预应力技术在道桥工程中的应用,可以显著提
当前教育十分注重全方面教育,关于小学生抗挫力的培养也应提上日程,教育教学不应仅注重学习成绩,孩子们的身心健康也需要不断的培养,而抗挫力对学生未来的发展非常重要.在当
砷和锑在元素周期表中同属于第VA主族,具有相似的化学性质和生理毒性。砷在地壳中的丰度要远高于锑且分布更为广泛,砷污染较锑污染更为普遍更加严峻,因此长期以来对砷污染及其控
本文以亚微米ZrO2为陶瓷基体相,微米Al2O3为陶瓷增强相,无水乙醇为溶剂,邻苯二甲酸二丁酯DBP为增塑剂,聚乙烯醇缩丁醛PVB为粘结剂,采用非水基流延成型技术和ZrO2叠层无压烧结
随着教育信息化的提出,初中体育日常教学也随之进行了改革,教育部门以及学校还有教师都在积极探索的过程中,实践构建信息化初中体育课堂的教学方式.本文主要根据当前体育课堂
本文通过对荣华二采区10
期刊
本工作从材料的中低温烧结性能,材料的热膨胀性能着手,研究了尖晶石材质、刚玉材质及刚玉-莫来石材质作为浸入式水口无碳内衬的可能性,研究结果表明: 1)对尖晶石内衬而言,随着