微波介質(zhì)陶瓷Ba-,5-Nb-,4-O-,15-的低溫?zé)Y(jié)和MCT凝膠注模成型的工藝研究.pdf

1、本論文采用傳統(tǒng)的固相法低溫制備BasNb4O15陶瓷,研究了燒結(jié)助劑、B位離子取代和工藝因素對陶瓷結(jié)構(gòu)與介電性能的影響,并對陶瓷介電機(jī)理進(jìn)行初步的探討,還應(yīng)用凝膠注模成型工藝制作了MCT陶瓷微波器件。
　　 分別采用B2O3、LiF和B2O3-Bi2O3添加對Ba5Nb4O15陶瓷進(jìn)行低溫?zé)Y(jié),并對低溫?zé)Y(jié)行為、顯微結(jié)構(gòu)以及微波介電性能進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)少量B2O3、LiF添加可有效降低Ba5Nb4O15陶瓷的燒結(jié)溫度至920℃

2、左右；而B2O3-Bi2O3聯(lián)合添加則隨Bi2O3加入量的增加燒結(jié)溫度先略有降低后升高；三種助劑均可在一定程度上改善Ba5Nb4O15陶瓷的諧振頻率溫度系數(shù)(τf),同時(shí)也降低陶瓷的Q×f值。
　　 對于H3BO3添加Ba5Nb4O15陶瓷,分別研究V5+和Sb5+取代B位Nb5+的結(jié)構(gòu)與性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明少量V5+、Sb5+取代的Ba5Nb4O15陶瓷基本可以在900℃左右燒結(jié)成瓷,并能有效調(diào)節(jié)Ba5Nb4O15陶瓷的τ

3、f值,其中Sb5+取代可以調(diào)節(jié)BasNb4O15陶瓷的τf值接近于零。Ba5Nb4O15陶瓷的Q×f值隨V5+取代Nb5+量的增加先略有增加后下降；隨Sb5+取代Nb5+量的增加先由22,890GHz升高至34,630GHz而后又降低,其中配方為Ba5(Nb0.85Sb0.15)4O15的陶瓷獲得了較好的微波介電性能。為了進(jìn)一步優(yōu)化Ba5(Nb0.85Sb0.15)4O15陶瓷微波介電性能,采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化Ba5(Nb0.85Sb0.1

4、5]hOl5陶瓷的H3BO3加入量和部分制備工藝參數(shù),加入0.8wt％H3BO3經(jīng)350MPa干壓和920℃燒結(jié)并保溫4h后獲得了最佳微波介電性能:εr=30.02,Q×f=15,780GHz,τf=10ppm/℃,并能與Ag電極有較好的共燒相容性。
　　 利用凝膠注模成型工藝,制作了復(fù)雜形狀的微波陶瓷元器件,并對比干壓成型與凝膠成型工藝對樣品的微波介電性能的影響。此外,還成功制作實(shí)用化微波陶瓷片式天線。
　　 論文最后