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文檔簡介
1、微波介質(zhì)陶瓷在過去三十幾年得到了廣泛的研究,大大促進了微波通信技術(shù)的發(fā)展.它對于性能有極高的要求:高的介電常數(shù)(εr)、低的介電損耗(Q=tanδ<'-1>)和接近于零的頻率溫度系數(shù)(tf).因此大多數(shù)具有高介電常數(shù)的材料,如鐵電材料,不能用于微波介質(zhì)諧振器材料.該論文將分別具有正、負頻率溫度系數(shù)的CaTiO<,3>和Ca(Zn<,1/3>Nb<,2/3>)O<,3>混合形成的固溶體的微波性能進行了研究.尋找一種具有高介電常數(shù)、低介電損
2、耗和近零頻率溫度系數(shù)的新的微波介質(zhì)陶瓷材料.采用傳統(tǒng)固相反應法制備(1-x)CaTiO<,3-x>Ca(Zn<,1/3>Nb<,2/3>)O<,3>固溶體陶瓷,XRD分析其相組成,結(jié)果表明在整個x變化范圍內(nèi),形成了完全固溶體,且為正交鈣鈦礦結(jié)構(gòu).SEM掃描電鏡觀察其表面形貌,陶瓷致密,氣孔率低.HP網(wǎng)絡分析儀測定體系微波介電性能,發(fā)現(xiàn)當x值從0到1時,其微波介電性能的變化表現(xiàn)為非單調(diào)線性的變化;介電常數(shù)εr從170減小到35,品質(zhì)因子Q
3、×f從3600增加到16000GHz,頻率溫度系數(shù)tf從800變化到-28 ppm/℃.并且,當x=0.7時,制備出了一種新型的接近于零頻率溫度系數(shù)的微波介質(zhì)陶瓷:0.3CaTiO<,3>-0.7Ca(Zn<,1/3>Nb<,2/3>)O<,3>,其微波介電性能為:εr=51,Q×f=10860GHz,tf=-6 ppm/℃.并且利用Clausius-Mosotti方程計算該體系介電常數(shù),得到了與實測值相同的變化趨勢,定性的分析了兩者之
4、間產(chǎn)生差異的原因,并對0.3CaTiO<,3>-0.7Ca(Zn<,1/3>Nb<,2/3>)O<,3>的微波性能的改善方法與途徑作了研究.通過在其中加入CuO作為燒結(jié)助熔劑,降低燒結(jié)溫度,實現(xiàn)陶瓷的低溫液相燒結(jié),改善了陶瓷晶粒的形貌,降低了材料的介電損耗.當CuO摻入量為1.0wt％時,在1200℃燒結(jié)4小時的0.3CaTiO<,3>-0.7Ca(Zn<,1/3>Nb<,2/3>)O<,3>陶瓷體具有良好的微波介電性能:εr=51.7
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