P_2O_5-Co_2O_3-Bi_2O_3掺杂NiCuZn/PZT复合材料的电磁性能

首先用sol-gel法制得Pb_(0.95)Sr_(0.05)(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3(PZT)纳米粉料,然后采用固相反应法制备NiCuZn/PZT铁氧体/陶瓷复合材料,研究了P_2O_5-Co_2O_3-Bi_2O_3组合掺杂对复合材料性能的影响.结果表明,当固定质量分数w(Bi_2O_3)=2.5 %,w(P_2O_5)=0.5 %,适量的Co_2O_3掺杂可同时提高复合材料品质因数Q、起始磁导率和介电常数,并降低材料的介电损耗.当w(Co_2O_3)=0.3%时,材料的综合电磁性能最佳.所制备的材料满足叠层片式电容器和电感器件的性能要求,有望成为用于叠片式滤波器的电感、电容复合双性材料.     

低温烧结BaCoTiFe_(10)O_(19)铁氧体的微结构及高频磁性能

采用传统陶瓷工艺制备了BaCoTiFe10O19铁氧体,结合相结构、显微形貌分析和对材料磁化机理的讨论,主要研究了Bi2O3加入量和烧结温度对钡铁氧体高频磁性的影响.实验表明,起始磁导率和共振频率随Bi2O3加入量的变化存在极值,当Bi2O3的加入量为7.5mol%时钡铁氧体具有较高的磁导率和较低的磁共振频率,偏离7.5mol%均导致磁导率的降低和磁共振频率的升高;高烧结温度导致晶粒尺寸的长大和晶格结构的完善,有利于提高材料的磁导率,同时降低磁共振频率.     

铁磁纳米线阵复合基片的微波特性与应用

铁磁纳米线阵由于在高密度磁信息存贮和传感器领域有巨大的应用前景而备受关注.最近的研究发现,铁磁纳米线具有优异的微波特性,可望在微波器件中得到应用.本文综述了铁磁纳米线阵微波电磁特性的最近研究进展,并对其在微波器件中的应用作了介绍.     

薄膜电感器的研究与应用

目前IT系统向高集成度、高频宽带化方向发展,要求在更小的基片上集成更多的元器件,这除了依靠高密度集成技术的发展外,从器件本身出发,研制小型化、薄膜化的器件,以减小系统的整体体积、重量,才能达到降低功率损耗、提高信号传输效率的要求.本文主要介绍为满足上述要求,作为三大无源器件之一的电感器的薄膜化进程,以及目前薄膜电感器的应用情况及发展前景展望.     

Co离子添加对NiZn铁氧体电磁性能的影响

用传统的陶瓷工艺制备了Co掺杂Ni0.24Zn0.6Fe1.98O4铁氧体材料,研究了Co掺杂量对NiZn铁氧体磁性能的影响.实验发现,在掺杂少量Co的情况下,随着掺杂量的增加,NiZn铁氧体的晶粒均匀生长,截止频率增高,损耗减小,介电常数在较宽频率范围稳定.因而,添加适量的Co离子,能有效改善NiZn铁氧体的性能.     

图案化磁记录介质

在分析传统磁记录在高密度化过程中遇到的困难的基础上,指出了未来超高密度磁存储的方向,着重分析了图案化磁记录(patterned magnetic recording)对介质的要求,并简要介绍了图案化介质的制备技术.     

智能雷达天线罩的研究发展

智能雷达天线罩可以有效地选择工作频率和微波性能。文中从结构研究和材料研究两个方面综述了智能雷达天线罩的发展,分析了各种智能雷达天线罩的优缺点和未来的发展趋势。     

复合双性LTCC材料基础研究

随着电子技术在自动化、工业控制、医学、航天航空和日常生活等领域的广泛应用,高密度、宽温域、小尺寸、多功能、高品质等特性日益成为其发展的必然趋势,同时这些特性给传统封装技术及工艺带来了巨大的挑战。在众多的封装技术中,低温共烧陶瓷LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)技术成为了国际研究的焦点,因为利用LTCC技术制备的产品不仅能具备高电流密度、小体积,而且还具备高可靠性和优良的电性能、传输特性及密封性。LTCC技术是一种先进的混合电路封装技术。它将四大无源器件,即变压器(T)、电容器(C)、电感器(L)和电阻器(R)集成,配置于多层布线基板中,与有源器件(如:功率MOS、晶体管和IC电路模块等)共同集成为一完整的电路系统。因此LTCC技术又称为混合集成技术,它能有效地提高电路的封装密度及系统的可靠性。笔者围绕LTCC技术中的低温共烧铁氧体LTCF(Low Temperature Co-fired Ferrite)材料,采用理论、实验及应用三位一体的研究模式,开发了一种新型LTCC复合介质材料,不但对该材料的复合机理进行了理论模拟而且对其在LTCC滤波器中的应用展开了研究。笔者在理论模型、材料制备和器件设计上做了一些探索性和创新性的工作,具体内容如下:(1)探索性地建立了针对LTCC陶瓷的低温烧结模型。模型基于液相烧结理论,以液相在晶粒边界引起的毛细管压力及溶解–淀析过程中化学势能的变化为烧结驱动力,将烧结温度、时间与烧结后的最终晶粒大小、相对密度联系起来,模拟出低温烧结动态过程中相对密度的变化趋势。(2)首次提出铁电–铁磁复合材料的复合理论并给予了系统的分析。讨论了复合材料中两相成分的化学结构及电磁性能在理论上对复合可能性的影响,根据材料的微观结构建立了复合模型,模型中假设铁电相均匀分布于铁磁相晶粒表面,并和气孔一起形成非磁性薄层将铁磁晶粒之间隔断,使铁磁颗粒孤立。通过对复合结构中铁磁晶粒内场变化的分析,推导出复合材料铁电/铁磁成分比与复合磁导率的关系方程;另外,利用微观结构中电流流通的等效电路,推导得到不同铁电/铁磁成分比时复合材料复数介电常数与频率的关系表达式。(3)研究了工艺条件对材料电磁性能的影响。按照工艺流程改变工艺参数预烧温度、二次球磨时间、烧结曲线中升温降温速度、烧结温度和保温时间,通过SEM、XRD等分析手段了解改变工艺参数对铁氧体材料微观结构的影响规律,通过对材料介电常数频谱、磁导率频谱及品质因数的测量得知工艺参数对材料电磁性能的影响规律,根据实验数据结果得到最佳铁氧体烧结工艺参数。(4)研究了不同掺杂离子及助熔剂的加入对低温烧结铁氧体LTCF材料的微观结构及电磁性能影响。首先研究了不同MnCO3和CuO含量对NiZn铁氧体烧结特性、微观结构及电磁性能的影响,首次发现了掺杂Mn离子的NiZn铁氧体其电磁性能对烧结温度具有敏感性。其次研究了不同助熔剂Bi2O3、WO3和Nb2O5对NiCuZn铁氧体烧结特性、微观结构及电磁性能的影响,实验揭示W6+对材料微观结构的改善;最后对低温NiCuZn铁氧体进行改性掺杂,研究稀土氧化物CeO2对其微观结构及电磁性能的影响,并给出NiCuZn铁氧体掺杂稀土元素时的磁频谱及介频谱。(5)开发了一新型的基于不同低温烧结NiCuZn铁氧体与高介电常数(BaTiOk+X)钙钛矿的具有电感、电容双性的铁电–铁磁复合材料,研究了不同铁电–铁磁含量对各组复合材料微观结构及电容电感双性的影响。并研究了不同助熔剂Bi2O3、WO3和Nb2O5对其烧结特性、微观结构及电容电感双性的影响。最后对复合材料进行稀土掺杂改性,研究稀土氧化物CeO2对其微观结构及电容电感双性的影响。(6)设计并制作出两种使用LTCC复合双性材料的3G通讯设备用带通滤波器。采用Ansoft HFSS电磁仿真软件对所建立的滤波器模型进行模拟仿真,通过调节滤波器结构参数使滤波器各性能指标达到要求,并实现生产制备。制得带通中心频率3.5 GHz,插损<2.8 dB,带宽>400 MHz,阻带衰减大于35 dB的微带式带通滤波器和带通中心频率1.4 GHz,插损<3 dB,带宽>160 MHz,阻带衰减大于30 dB的LC式带通滤波器。     

预烧温度对高磁导率NiCuZn铁氧体性能的影响

为从工艺上进一步提高高磁导率NiCuZn铁氧体材料的综合性能,研究了预烧工艺对该类材料主要电磁性能的影响.结果表明,适宜的预烧温度可较大程度地提升材料的起始磁导率,且品质因数及频率特性也能得到改善,而过高或过低的预烧温度都会对材料的起始磁导率及品质因数造成不良影响.不同预烧温度引起粉料活性及收缩率的差异是其影响材料电磁性能的主要原因.     

烧结温度对掺Mn的NiZn铁氧体磁性能的影响

研究了烧结温度对掺杂6wt% MnCO3的Ni0.24Zn0.6Fe1.98O4铁氧体磁性能的影响.实验发现,在1220℃烧结时,此配方NiZn铁氧体能达到较好性能,其起始磁导率及品质因数均高,介电常数高频衰减减小,且材料的微观结构较好,晶粒平均粒径较大,晶粒中气孔少.