隔離器負(fù)載用陶瓷基微波吸收材料的研究.pdf

1、隔離器是一種具有微波單向傳輸特性的器件，是各類微波分系統(tǒng)不可缺少的組成部分。吸收負(fù)載的作用就是將多余的微波吸收掉，穩(wěn)定系統(tǒng)信號(hào)，是隔離器的關(guān)鍵元件，隔離器的特性，如工作頻率、帶寬、隔離度、功率容量和體積等，很大程度上決定于匹配負(fù)載的特性，由于寄生電容的影響，高頻隔離器往往需要吸收體作為負(fù)載。目前的體吸收負(fù)載多采用磁性金屬粉與有機(jī)樹脂的復(fù)合物，由于樹脂材料的吸收損耗低、熱穩(wěn)定性差，大大限制了吸收體的性能。本研究將傳統(tǒng)的陶瓷制備技術(shù)引入到隔

2、離器微波吸收負(fù)載中，利用陶瓷的耐熱性好、擊穿電壓高的優(yōu)點(diǎn)，以克服目前以羰基鐵粉為吸波劑的樹脂復(fù)合材料吸收損耗低、擊穿電壓低、耐熱性不夠的弱點(diǎn)，采用陶瓷燒結(jié)工藝制備了不同的隔離器用陶瓷吸收體。本論文的研究主要包括了以下幾個(gè)方面：
　　 M型Ba鐵氧體陶瓷的研究。采用不同的粉料制備方法研究了不同燒結(jié)制度下制備的鐵氧體陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)及微波吸收性能。結(jié)果表明采用溶膠。凝膠自燃燒法制備鐵氧體粉末，陶瓷的最佳燒結(jié)制度為1200℃-8h；采用

3、固相法合成粉末，最佳燒結(jié)制度為1250℃-4h；溶膠-凝膠自燃燒法合成的粉末制備的陶瓷樣品吸波性能優(yōu)于固相法制備的樣品，吸收損耗峰值和頻率分別為9.6dB/mm和12.4GHz，而后者在10.2GHz達(dá)到5.0dB/mm的最佳值。此外，筆者還對(duì)M型Ba鐵氧體做了Co2+/Ti4+摻雜改性研究，并得出摻雜Co2+/Ti4+并不能提高M(jìn)型Ba鐵氧體陶瓷的微波吸收性能的結(jié)論。
　　 鈦酸鋇陶瓷的研究。采用固相合成法制備了摻雜Sb3+的

4、BaTiO3陶瓷吸收體，研究了Sb3+的摻雜及其含量對(duì)鈦酸鋇陶瓷結(jié)構(gòu)和微波吸收特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)不同摻雜量的Sb3+使BaTiO3的四方性減弱，隨著摻雜量的增加，晶格常數(shù)c減小，c/a趨近于1；摻雜Sb3+能改善BaTiO3材料在低頻段的微波吸收特性，在4.1GHz處，達(dá)到了2.59dB/mm的峰值。當(dāng)頻率在8～14GHz范圍內(nèi)時(shí)，摻雜Sb3+樣品的反射損耗并未提高，反而有所下降。
　　 M型Ba鐵氧體與鈦酸鋇復(fù)合陶瓷的研究。

5、使用不同的復(fù)合技術(shù)制備了M型Ba鐵氧體與鈦酸鋇復(fù)合陶瓷，研究了不同的制備方法對(duì)復(fù)合陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)、形貌特征及其微波吸收性能的影響。結(jié)果表明采用0-3復(fù)合和2-2復(fù)合制備的陶瓷樣品M型Ba鐵氧體與鈦酸鋇二者都未發(fā)生反應(yīng)生成新的物質(zhì)，0-3復(fù)合制備的陶瓷樣品晶粒大小分布均勻，致密度高，2-2復(fù)合的陶瓷樣品晶粒較小，層與層結(jié)合處及每層都存在著大量的空隙，致密度較差；0-3復(fù)合制備的陶瓷樣品其微波吸收損耗比相同燒結(jié)制度下制備的M型Ba鐵氧體和鈦