0.4catio30.6(li12nd12)tio3陶瓷低溫燒結及其介電性能研究

1、 類號 密級 UDC 編號 碩 士 學 位 論 文 0.4CaTiO3-0.6(Li1/2Nd1/2)TiO3 陶瓷低溫燒結 及其介電性能研究 學 位 申 請 人： 王 應 指 導 教 師： 楊留栓教授 黃金亮教授

2、學 科 專 業(yè)： 業(yè)： 材料學 學 位 類 別： 別： 工 學 2011 2011 年 6 月 摘 要 論文題目： 論文題目：0.4CaTiO3-0.6(Li1/2Nd1/2)TiO3 陶瓷低溫燒結 陶瓷低溫燒結及其介電性能 介電性能 研究 研究 專 業(yè)： 業(yè)

3、：材料學 材料學 研 究 生： 生：王 應 指導教師： 指導教師：楊留栓 楊留栓 黃金亮 黃金亮 摘 要 現(xiàn)代移動通信設備正向著小型化、高頻化、集成化及低成本化方向發(fā)展，對以微波介質(zhì)陶

4、瓷為基礎的微波元器件提出了更高的要求?；诘蜏毓矡沾杉夹g(Low temperature co-fired ceramic， LTCC)為基礎的多層結構設計可有效減小器件體積，是實現(xiàn)元器件向小型化、集成化、高可靠性和低成本化發(fā)展的重要途徑。LTCC 技術關鍵是對能與 Ag、Cu 電極共燒的 LTCC 微波介質(zhì)陶瓷的研制。目前使用的微波介質(zhì)陶瓷的燒結溫度大都比較高(>1300℃)，故降低微波介質(zhì)陶瓷的燒結溫度到 Ag(961℃)和

5、 Cu(1083℃)的熔點溫度以下以滿足共燒的需求是今后的發(fā)展方向。 (1-x)CaTiO3-x(Li1/2Nd1/2)TiO3 微波介電陶瓷具有正交鈣鈦礦結構，由于具有優(yōu)異的微波介電性能而受到了廣泛關注。Liu 等研究發(fā)現(xiàn)，在 x=0.6 時即0.4CaTiO3-0.6(Li1/2Nd1/2)TiO3(CTLNT)能夠獲得較好的微波介電性能(εr=112.6，Q?f =4480GHz，τf =8.2ppm/℃)。但是該體系燒結溫度在

6、1300℃以上，遠不能滿足與 Ag、Cu 共燒的要求。 本文回顧了微波介質(zhì)陶瓷的發(fā)展，借鑒了其他微波介質(zhì)陶瓷體系低溫燒結取得的成功經(jīng)驗，以 CTLNT 陶瓷為研究對象，通過不同燒結助劑摻入對 CTLNT陶瓷燒結特性、相組成、微觀形貌和介電性能的影響，闡明低溫燒結陶瓷相組成、微觀形貌與介電性能之間的內(nèi)在規(guī)律；初步探討了 CTLNT 陶瓷低溫燒結具體機制和致密化過程。 1. BaCu(B2O5)(BCB)助燒 通過傳統(tǒng)的固相反應法合成

7、了 BCB，選擇BCB 作為燒結助劑，加入少量的 BCB 燒結助劑可以使 CTLNT 陶瓷的燒結溫度由 1300℃降至 1050℃。BCB 的摻雜沒有改變 CTLNT 陶瓷的鈣鈦礦結構，添加4wt%BCB 的 CTLNT 陶瓷在 1050℃燒結 2h 獲得最佳的介電性能：εr =96.5，tgδ =0.017，τf =-13.6ppm/℃。 2. 2ZnO-B2O3(ZB)玻璃助燒 用熔融淬火法制備出 ZB 玻璃，選擇 ZB 玻璃