CaO-BaO-Li2O-Sm2O3-TiO2陶瓷與CaO-Li2O-Nd2O3-TiO2陶瓷的低溫?zé)Y(jié)及介電性能.pdf

1、隨著微波通訊的高速發(fā)展，對小型化、低成本的要求越來越高。而低溫共燒陶瓷技術(shù)已成為微波元器件小型、低成本化的首選方式，已被廣泛應(yīng)用于軍事及民用領(lǐng)域。作為LTCC技術(shù)的關(guān)鍵材料，微波介質(zhì)陶瓷是一種新型介電材料，可以作為諧振器、濾波器、天線等核心微波元器件，具有廣闊的應(yīng)用前景。從經(jīng)濟、小型化等角度考慮，LTCC技術(shù)要求微波介質(zhì)陶瓷具有較高的介電常數(shù)、高的品質(zhì)因數(shù)及接近零的諧振頻率溫度系數(shù)，并可與 Ag或 Cu電極在低溫下共燒。但絕大多數(shù)微波介

2、質(zhì)陶瓷的燒結(jié)溫度都相對比較高，因此降低微波介質(zhì)陶瓷的燒結(jié)溫度滿足與Ag或Cu共燒的需求是今后繼續(xù)研究的熱點。
　　高εr值CaO-BaO-Li2O-Sm2O3-TiO2（簡稱CBLST）和CaO-Li2O-Nd2O3-TiO2（簡稱CLNT）陶瓷體系同時具有低的介電損耗，接近零的諧振頻率溫度系數(shù)等優(yōu)點，是目前有望成為制備多層、小型化微波元器件的材料。因此，本文選擇具有最佳的綜合介電性能的 CBLST和CLNT陶瓷體系作為研究對象。

3、研究復(fù)合添加BaCu(B2O5)(簡稱BCB)和Li2O-B2O3-SiO2(簡稱LBS)玻璃對CBLST及分別添加 BCB、ZnO-B2O3-SiO2(簡稱 ZBS)玻璃對 CLNT陶瓷介電性能的影響。采用XRD、SEM等手段分析致密化、微觀組織、相組成及介電性能之間的關(guān)系。所得主要研究結(jié)果如下：
　　1. BCB與LBS玻璃復(fù)合助燒CBLST陶瓷
　　BCB和 LBS復(fù)合加入并未改變 CBLST陶瓷的兩相結(jié)構(gòu)，可將陶瓷的

4、燒結(jié)溫度從1325℃有效降低到1050℃，其密度達到純片密度的97.4％。添加6wt%BCB+0.5wt%LBS的 CBLST陶瓷具有最佳的介電性能：εr=81.9， tanδ=0.0062，τf=-3.75 ppm/℃。其介電損耗比添加6wt%BCB的CBLST陶瓷的介電損耗低得多(tanδ=0.18)。
　　2. BCB助燒CLNT陶瓷
　　BCB的加入使 CLNT陶瓷的晶相發(fā)生了相對的改變，形成第二相并且可以使陶瓷的燒

5、結(jié)溫度從1200℃降低到950℃，且最大致密度達到理論密度的96.8%，添加5wt%BCB的 CLNT陶瓷在950℃燒結(jié)2h時，獲得優(yōu)異的介電性能：εr=94.03，tanδ=0.0097，τf=1.076ppm/℃(在1MHz條件下)。
　　3. ZBS玻璃助燒CLNT陶瓷
　　添加 ZBS玻璃可以使 CLNT陶瓷的燒結(jié)溫度從1200℃有效降低到925℃，并且相對密度達到97.2%。添加 ZBS玻璃的 CLNT陶瓷樣品除了