制备工艺对CaTiO3-SmAlO3陶瓷性能的影响文献综述

 2021-09-27 12:09

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课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的或工程应用价值近年来,移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙技术以及无线局域网(WLAN)等现代通信业得到了飞速发展。

这使市场对微波谐振器、滤波器、振荡器、微波电容器以及微波基板等元器件需求迅速增大,再加上微波介质陶瓷制作的介质谐振器等微波元器件具有体积小、质量轻、性能稳定、价格便宜等优点,因此微波介质陶瓷也发展得相当迅速,其市场也迅速扩大,并且在现代通信工具的微型化、片式化、集成化起着举足轻重的作用。

正是这种强大的市场驱动,微波介质陶瓷得到了广泛而深入的研究。

世界各国都在加大投入进行广泛的研究,陆续开发出新材料体系。

这些体系要得到工业应用,必须在性能上要满足高介电常数、低介电损耗以及良好的频率稳定性,同时还要求低的成本。

目前国内外对中介高Q微波介质陶瓷的研究主要有以下体系:BaO-TiO2体系中BaTiO4和Ba2Ti9O20、(Zr,Sn)TiO4、MTiO3-LnAlO3(M:Ba,Sr,Ca;Ln:La,Nd,Sm)系和MLn4Ti4O15(M:Ba,Sr,Ca;Ln:La,Nd,Sm)系,ZrTiO4材料具有极低的介电损耗、较高的介电常数和品质因数以及良好的频率、温度稳定性[1],近年来,CaTiO3-SmAlO3体系陶瓷已经成为研究中介电微波介质陶瓷的热点,其介电常数εr=45,品质因数Qf=40000GHz(f=4~8GHz),频率温度系数τf≈110-6/℃。

对比BaTi4O9,Ba2Ti9O20,(Zr,Sn)TiO4体系,其具有更高的介电常数和低的频率温度系数。

虽然MTiO3-LnAlO3(M:Ba,Sr,Ca;Ln:La,Nd,Sm)系陶瓷的性能都很好,但是由于其烧结温度比较高,这使得其能耗高、生产成本高。

为了降低烧结温度的方法有两个方式:1.添加熔点低的玻璃或氧化物的烧结助剂来达到降低烧结温度的目的。

徐明姐[1]等添加LiCO3作为烧结助剂可有效的降低CSTA的烧结温度,由1500℃降低到1380℃,介电性能:εr=45.09,Qf=61600GHz(f=6.417GHz),τf= 7.5410-6/℃。

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