微波介质预烧、烧结工艺制备对性能影响研究文献综述

 2021-09-26 11:09

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文献综述1.简介早在1939年,在微波传输理论中就提出了介质陶瓷材料的应用,奠定了其发展的基础,上世纪60年代后,微波陶瓷进入了实用化发展阶段,美国、日本等分别研制出了不同体系的介质材料。

我国在该领域的研究始于上世纪80年代,以跟踪国外的研究工作为主。

上世纪90年代后,微波介质陶瓷的研究得到了国家的重视,其研究项目被列入国家863计划,在产业化方面有所突破,部分微波介质陶瓷已经实现了产业化。

ZST是钛酸盐陶瓷中性能优异、应用较广的一类材料。

上世纪70年代后期,日本首先研制出介电常数εr为36.8-38.9的(Zr,Sn)TiO4,系R-04c介质材料,它在7GHz下无载Q值大于6300,温度系数τf约为0,这是当时介质材料领域的一个重大突破。

随着微波通信技术的飞速发展,微波介质陶瓷目前已广泛应用在微波电路中。

为适应微波电路的集成化、小型化、高可靠性和低成本发展,与一般的陶瓷材料相比,微波介质陶瓷具有如下性能特征[1]:(1)在微波频段下,有较高的且稳定的介电常数εr,以实现器件体积微小化;(2)尽可能高的品质因数Q,以保证其介质损耗尽可能的小;(3)低的谐振频率温度系数τf,以保证材料的频率稳定性。

不同使用频率对介质陶瓷的性能参数有不同要求,依据应用频段,介质陶瓷大致可分为高端(8~18GHz),中端(4~8GHz)和低端(0.8-4GHz)。

(Zr1-xSnx)TiO4系列微波介质陶瓷原材料来源广,介电常数适中,Q值高,温度稳定性好,广泛用于各种介质谐振器和滤波器中[2]。

其主晶相是以斜方晶ZrTiO4为基础的(Zr,Sn)TiO4固溶体,当x<0.3时,形成的是单晶(zr1-xsnx)tio4,其中尤以x=0.2时,即(zr0.8sn0.2)tio4(以下简写zst)材料微波性能最好,εr=37,q=7000(f=7ghz)τf=1510-6℃-1。

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