隔離器負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。吸收負載的作用就是將多余的微波吸收掉，穩(wěn)定系統(tǒng)信號，是隔離器的關鍵元件，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載。目前的體吸收負載多采用磁性金屬粉與有機樹脂的復合物，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)的陶瓷制備技術引入到隔

2、離器微波吸收負載中，利用陶瓷的耐熱性好、擊穿電壓高的優(yōu)點，以克服目前以羰基鐵粉為吸波劑的樹脂復合材料吸收損耗低、擊穿電壓低、耐熱性不夠的弱點，采用陶瓷燒結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制度下制備的鐵氧體陶瓷的微觀結構及微波吸收性能。結果表明采用溶膠。凝膠自燃燒法制備鐵氧體粉末，陶瓷的最佳燒結制度為1200℃-8h；采用

3、固相法合成粉末，最佳燒結制度為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達到5.0dB/mm的最佳值。此外，筆者還對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型Ba鐵氧體陶瓷的微波吸收性能的結論。
　　 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+的摻雜及其含量對鈦酸鋇陶瓷結構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，達到了2.59dB/mm的峰值。當頻率在8～14GHz范圍內時，摻雜Sb3+樣品的反射損耗并未提高，反而有所下降。
　　 M型Ba鐵氧體與鈦酸鋇復合陶瓷的研究。

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