微波介质陶瓷及器件研究进展

现代移动通信、无线局域网、全球卫星定位系统等技术的革新，对以微波介质陶瓷为基础的微波电路器件提出了更高的要求，各种微型化、高频化、片式化、模块化的新型微波介质陶瓷器件及相关介质陶瓷得到迅速发展。综述了近几年在高介电常数、高频、低温烧结微波介质陶瓷方面的进展，对不同材料体系的离子取代、离子置换、低熔点烧结助剂对微波介质陶瓷结构、介电性能的影响进行了分析讨论。概述了介质谐振型、叠层型、功能模块型微波介质陶瓷器件的研究和生产情况，重点论述了与低温共烧技术相关的介质陶瓷、器件及模块的进展，探讨了材料特性、微波器件结构与微波特性之间的关系，并指出了今后微波介质陶瓷及器件的发展方向。     

Bi基微波介质材料研究进展

低温烧结微波介质陶瓷是近年来电介质材料方面的一个重要研究方向,也是发展片式多层微波器件的基础材料.Bi基材料具有较低的烧结温度和优良的介电性能,因而受到了广泛的关注.据此,对不同介电常数Bi基微波介质材料体系的研究进展及应用作了综合介绍,并分析了低熔点氧化物掺杂、离子取代对不同体系微波介质材料结构、介电性能的影响.     

超低温烧结微波介质陶瓷制备工艺的研究进展

传统方法制备微波介质陶瓷通常需要1 000℃以上高温，不仅工艺周期长、能量消耗高，而且难以实现多种材料体系的集成共烧。如今，无线通讯技术的不断革新和蓬勃发展对微波器件小型化、集成化提出了更高要求，低温共烧陶瓷/超低温共烧陶瓷技术被开发和广泛应用。研究烧结温度更低、烧结效率更高，且微波介电性能优异的节能环保型绿色制备工艺，已经成为全球范围内研究热点之一。液相烧结、热压烧结、微波烧结、放电等离子体烧结、闪烧等烧结工艺的提出促进了低温烧结微波介质陶瓷的发展。最近，又出现了一种新的超低温烧结工艺—冷烧结技术。冷烧结具有极低的烧结温度(一般≤300℃)、可在短时间内实现陶瓷高致密化，且在物相稳定性、复合共烧以及晶界控制等方面有着优势，为超低温烧结工艺以及微波介质材料体系的开发提供了新的契机。     

水基流延法制备掺杂ZnO-TiO_2系微波介质陶瓷及性能研究

利用低温共烧陶瓷(简称LTCC)技术设计制造片式多层微波器件已成为当今的研究热点。ZnO-TiO2系微波介质陶瓷具有介电常数适中、介电损耗低、频率温度系数可调和低温烧结等特点,它是具有开发价值的LTCC微波介质材料。实验结果表明:在ZnO-TiO2系统中加入微量的添加剂MgCO3与ZrO2,构成双元复合取代掺杂系统Zn1-xMgxTi1-xZrxO3,当x值取0.07时,最佳介电性能为:εr为29.4,Qf为4285GHz,τf为-8ppm/℃,且该微波介质陶瓷适合于水基流延成型和低温烧结,为LTCC微波介质陶瓷产业化打下了良好的基础。     

低介电常数钒酸盐微波介质陶瓷的研究进展

当前,低介电常数、高品质因数的新型微波介质陶瓷的开发成为介质材料研究的主流热点,同时,低温共烧陶瓷技术是当前市场中元器件集成的主要方式,这意味着微波介质陶瓷需要有较低的烧结温度。钒酸盐系列物质微波性能优异、烧结温度较低,并与电极材料有良好的化学兼容性,因此受到广泛的关注。概述了VO4系列、石榴石结构系列、ABnVO6系列、A2V2O7系列等低介电常数钒酸盐微波介质陶瓷材料体系的研究进展,并指出了其存在的问题。     

低温烧结微波介质陶瓷的研究现状及展望

微波介质陶瓷是现代通讯技术中关键基础材料,综述了低温烧结微波陶瓷的研究现状,介绍了几种重要的低温烧结微波陶瓷体系,指出了改善低温烧结的微波介质陶瓷性能的途径和预期进展.     

微波介质陶瓷低温共烧研究现状

微波介质陶瓷具有低介电常数、高品质因数和近零谐振频率温度系数的特点,满足微波器件向小型化、低成本化、集成化、和多功能化方向发展的特点。而微波介质陶瓷低温共烧又是满足微波介质电子元器件不断向小型化,轻量化,高集成度和高性能方向发展重要途径。本文对微波介质陶瓷实现低温共烧的途径进行了介绍,主要介绍了四种实现微波介质陶瓷低温共烧的方法。     

基于冷烧结技术的微波介质陶瓷研究进展

微波介质陶瓷作为介质材料被广泛应用于物联网、工业互联网、5G通信、全球卫星通信系统的无源器件中。从微波介质陶瓷的研究背景出发,介绍了冷烧结的致密机理和工艺参数,总结了冷烧结微波介质陶瓷的主要材料体系和器件,指出了冷烧结微波介质陶瓷的主要问题和发展前景。冷烧结技术具有烧结温度低(<300℃)、可共烧异质材料、烧结前后晶粒尺寸差异小、制备工艺简单、节能环保等多种优点,在多层共烧陶瓷和微波系统集成方面具有潜在应用。     

超低温烧结微波介质陶瓷研究进展EI北大核心CSCD

超低温烧结微波介质陶瓷作为无源集成技术的主要介质材料,可广泛应用于无线通讯、可穿戴电子、物联网和全球定位系统等领域,其相关研究具有重要的应用价值和理论指导意义,是目前功能材料领域的研究热点之一。本文综合介绍了超低温烧结微波介质陶瓷材料的应用背景和主要的材料体系,以及主要材料体系的介电性能和优缺点,探讨了材料组分、介电常数、Qf值、频率温度系数之间的关系,阐述了超低温烧结陶瓷材料的性能调控手段,并指出了今后超低温烧结微波介质陶瓷材料的主要发展前景和研究方向。钼酸盐基超低温烧结陶瓷兼具超低烧结温度、系列化介电常数和低损耗等优点,有望实现在超低温共烧技术中的应用。离子取代和多相复合是有效调控材料微波介电性能的方法,使材料更利于应用。     

超低温烧结微波介质陶瓷研究进展

超低温烧结微波介质陶瓷作为无源集成技术的主要介质材料,可广泛应用于无线通讯、可穿戴电子、物联网和全球定位系统等领域,其相关研究具有重要的应用价值和理论指导意义,是目前功能材料领域的研究热点之一。本文综合介绍了超低温烧结微波介质陶瓷材料的应用背景和主要的材料体系,以及主要材料体系的介电性能和优缺点,探讨了材料组分、介电常数、Qf值、频率温度系数之间的关系,阐述了超低温烧结陶瓷材料的性能调控手段,并指出了今后超低温烧结微波介质陶瓷材料的主要发展前景和研究方向。钼酸盐基超低温烧结陶瓷兼具超低烧结温度、系列化介电常数和低损耗等优点,有望实现在超低温共烧技术中的应用。离子取代和多相复合是有效调控材料微波介电性能的方法,使材料更利于应用。     

ZnO和Na2O对CaO-B2O3-SiO2介电陶瓷结构与性能的影响

研究了烧结助剂ZnO和Na2 O对CaO -B2 O3 -SiO2 (CBS)系微波介质陶瓷介电性能、相组成及结构特性的影响。烧结助剂ZnO在烧结过程中与B2 O3 及SiO2 生成低熔点玻璃相 ,有效地降低了材料的致密化温度 ,烧结机理为液相烧结。碱金属氧化物Na2 O虽然能够有效降低材料的烧结温度 ,但会破坏硅灰石晶体结构 ,引起材料微波性能显著降低。通过实验 ,制备出了具有优良微波介电性能的陶瓷材料 ,适用于LTCC基板及滤波器等高频微波器件的生产     

固有烧结温度低的Li基微波介质陶瓷材料

低温共烧陶瓷是近年来微波介质陶瓷材料发展的一个主流方向。固有烧结温度低的介质材料,由于其本身具有低的烧结温度以及优良的微波介电性能,因而,受到了研究者们的广泛关注。文中综合介绍了目前热点研究的固有烧结温度低的Li基CaO-Li2O-Nb2O5-TiO2以及Li2O-Nb2O5-TiO2系陶瓷材料;尤其对Li2O-Nb2O5-TiO2系微波介质材料的结构、微波介电性能等进行了详尽的讨论,分别讨论了具有高介电常数、中介电常数以及低介电常数的各种锂铌钛系陶瓷材料。同时也指出了目前对Li基陶瓷材料结构与性能之间的关系缺乏系统研究以及部分Li基材料的绝缘性能欠佳等问题。     

单相钛酸镁微波介电陶瓷的制备和性能(英文)

以碱式碳酸镁和二氧化钛为原料,采用机械力化学法合成了超细MgTiO3粉体,研究了超细MgTiO3粉体的低温制备条件和单相MgTiO3陶瓷的介电性能.结果表明:高能球磨30 h后,原料趋向于无定形态,在700℃煅烧1 h后,可以得到单相MgTiO3粉体.MgTiO3粉体的烧结性能和MgTiO3陶瓷的介电性能的改善丰要是因为超细粉体具有较大的比表面积.在1400℃烧结3 h后,可以得到致密的微波介性能优良的MgTiO3陶瓷,介电常数和品质因数与谐振频率的乘积分别为16.94和4.8 × 10 4 GHz.     

微波介质陶瓷的界面特性及其对介电性能的影响

详细地总结了界面的偏析、扩散和润湿性对微波介电性能的影响机理。并评述了粉末的初始状态、烧结工艺、添加剂(掺杂)和烧结方法等因素对材料界面特性的影响，进而影响到材料介电性能的研究进展。最后指出了在微波介质陶瓷界面研究领域面临的问题及今后的发展方向。     

原材料和制备工艺对硅酸锌陶瓷微波介电性能的影响

为了提高硅酸锌介质陶瓷的性能,研究了添加物、原材料和制备工艺对其微波介电性能的影响。采用固相法、并以去离子水代替乙醇作分散剂制备陶瓷粉料,闭腔法测量其无载Q值和频率温度系数。研究结果表明原材料的粒度、球磨工艺和烧结温度对Q.f值影响大,添加物TiO2不仅调节频率温度系数(τf),而且促进陶瓷烧结。当TiO2(wt%)12%,1240℃烧结时,获得优良的微波介电性能:介电常数(εr)为10.2,Q.f=91640GHz,τf=-5.78ppm/℃。并用该组成的材料制作了中心频率f0=5.4GHz,带宽Δf=96MHz,插损小于1.3dB的两级片式介质带通滤波器,可以用于通信系统。     

高性能陶瓷微波介质材料

微波介质陶瓷可使微波通信和其他微波设备小型化,是有良好发展前景的一种介电材料。目前已经研制出许多具有高介电常数、高品质因数、低介质损耗及小谐振频率温度系数的优质微波介质陶瓷。本文综述近年来微波介质陶瓷在制备工艺、改良介电性能及应用方面的最新进展,并指出了今后的研究方向。     

BaCu(B_2O_5)助烧剂对2.5ZnO-2.5Nb_2O_5-5TiO_2微波介质陶瓷介电性能的影响

研究了烧结助剂BaCu(B2O5)(BCB)对2.5ZnO-2.5Nb2O5-5TiO2(ZNT)陶瓷的微观结构、烧结特性及介电性能的影响。结果表明:当烧结温度高于900℃时,添加BCB的陶瓷片的致密度高于纯ZNT的致密度。介电常数(εr)随着BCB添加量的增加先增大后略有减小。由于液相的存在,品质因数和谐振频率的积(Qf)随着BCB添加量的增大而减小。谐振频率温度系数(τf)与纯ZNT陶瓷相比更接近零。添加质量分数为3%BCB的ZNT陶瓷在900℃烧结3h后得到良好的介电性能:εr=48,Qf=15258GHz,τf=41×10-6/℃(5GHz)。