低温烧结低损耗陶瓷材料研究文献综述

 2021-12-23 08:12

全文总字数：3808字

文献综述

1.前言微波介质陶瓷是功能材料的一种，主要应用于微波频段，是一种新型电子材料，由于其优异的介电特性，使它们在电子元器件领域中发挥着不可替代的作用，特别是随着现代通信技术的快速发展，微波介质陶瓷已经被广泛应用到卫星、通信基站、移动通讯、电子计算机等，人们对电子元器件的材料要求也越来越高，现代通信系统以及卫星通讯系统要求电子元器件尺寸更小，性能更高，因此，功能陶瓷领域特别是微波介质陶瓷时下越来越成为很多学者的研究热点，微波介质陶瓷主要通过介电常数(εr)，品质因数(Q)和谐振温度系数(τf)三个指标来评判，人们研究的方向主要在于高性能、低损耗、低成本、小尺寸，当然在不同的应用领域，研究方向也不尽相同，在一些高频段的应用上，如卫星直播等通信领域；在一些中频段的应用上，如军用雷达、移动基站等；在一些低频段的应用上，主要应用于高端微波器件(谐振器、滤波器等)及微波基板等。

2.微波介质陶瓷的性能要求作为陶瓷介质滤波器中的关键材料，微波介质陶瓷的各项性能在很大程度上决定了整体系统的性能和尺寸极限。

评价微波介质陶瓷介电性能的参数主要有三个，即相对介电常数εr、品质因数Q、谐振频率温度系数τf。

应用于微波电路的介质陶瓷，除了必备的机械强度、化学稳定性外，还应满足如下介电特性：2.1.相对介电常数εr介电常数εr是表征电介质极化形式的物理量，它在本质上是物质内部微观极化率的宏观表现。

微波介质陶瓷主要为离子晶体结构，主要有五种极化类型：电子位移极化，离子位移极化，取向极化，松弛极化，空间电荷极化。

在微波频率，极化建立时间长的极化形式来不及产生，因此发挥作用的极化机制主要有电子位移极化和离子位移（极化建立时间极化10-12~10-13 s）。

因此，εr越大，相应的微波介质谐振器的尺寸越小，但相应的延迟时间则会提高。

εr主要与材料的晶相以及制备工艺有关，而与使用频率基本无关。

此外，在工艺上使晶粒生长充分、结构致密也是提高εr值的重要途径。

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