鉍硼酸鹽三元系對CaZrO3微波介質(zhì)陶瓷低溫?zé)Y(jié)的影響.pdf

1、近年來，隨著移動(dòng)通訊科技的高速發(fā)展，微波介質(zhì)陶瓷作為一種新型功能陶瓷，使以此為基礎(chǔ)的微波元器件向小型化、集成化發(fā)展。為滿足此要求，低溫共燒陶瓷技術(shù)得到迅速發(fā)展。但目前大多數(shù)微波介質(zhì)陶瓷的燒結(jié)溫度較高，大都在1300℃以上，因此，從節(jié)約成本和環(huán)境保護(hù)角度考慮，要求陶瓷具有較低的燒結(jié)溫度（低于900℃），以便與賤金屬如Ag（960℃）或Cu電極進(jìn)行共燒。目前，低溫?zé)Y(jié)最常用的方法就是添加燒結(jié)助劑，通過液相燒結(jié)實(shí)現(xiàn)低溫?zé)Y(jié)。BaO-Bi2O3

2、-B2O3（BBB）和Bi2O3-ZnO-B2O3(BZB)三元化合物是一類具有低熔點(diǎn)的化合物，可在較低溫度下形成玻璃，玻璃軟化點(diǎn)低。。CaZrO3是一種具有較高的介電常數(shù)和較低的介電損耗的微波介質(zhì)陶瓷，可作為電容器和介質(zhì)諧振器使用，具有高的實(shí)用價(jià)值，但是其燒結(jié)溫度太高，增加了其在實(shí)際應(yīng)用中的制作成本。因此，本文系統(tǒng)研究BBB和BZB三元化合物不同溫度燒結(jié)后的微波介電性能，揭示燒結(jié)助劑的選擇規(guī)律。以 CaZrO3微波介質(zhì)陶瓷為研究對象，

3、通過添加 BBB和 BZB到CaZrO3陶瓷，研究燒結(jié)助劑對陶瓷物相組成、燒結(jié)特性、微觀形貌和介電性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴不同溫度下燒結(jié)的 BaO-Bi2O3-B2O3（BBB）三元化合物具有良好的微波介電性能，其中，當(dāng)燒結(jié)溫度為600℃時(shí)，BaBi10B6O25樣品的微波介電性能為：εr=17.9，Q×f=6720GHz，τf=29×10-6/℃。⑵Bi2O3-ZnO-B2O3(BZB)三元化合物中具有良好的微波

4、介電性能，當(dāng)燒結(jié)溫度為650℃時(shí)，Bi2ZnB2O7樣品的微波介電性能為：εr=18.6，Q×f=6774GHz，τf=-18×10-6/℃。⑶純的CaZrO3陶瓷在1550℃燒結(jié)3h可致密化，其微波介電性能為：εr=30，Q×f=15000GHz，τf=-26.5×10-6/℃。通過添加 BBB和 BZB等燒結(jié)助劑可以有效地降低其燒結(jié)溫度，并保持良好的微波介電性能，研究其對CaZrO3陶瓷燒結(jié)性能和微波介電性能的影響。添加BBB可以將

5、 CaZrO3陶瓷的燒結(jié)溫度從1550℃降低至1000℃。當(dāng)w(BaBi10B6O25)=7.5％時(shí)，1000℃時(shí)燒結(jié)3h的 CaZrO3陶瓷具有優(yōu)異的微波介電性能：εr=28，Q×f=8872GHz，τf=21×10-6/℃。添加BZB可以將 CaZrO3陶瓷的燒結(jié)溫度從1550℃降低至950℃。當(dāng)w(Bi2ZnB2O7)=6%時(shí)，950℃燒結(jié)3h的CaZrO3陶瓷具有優(yōu)異的微波介電性能：εr=29，Q×f=8956GHz，τf=-1