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高 介电常数微波介质陶瓷改性与测试研究

高 介电常数微波介质陶瓷改性与测试研究. 报告人：高正东. 学号： 2012204014. 一、高介电常数微波陶瓷的制备. 介电性能要求： Q.f ≥ 6000GHz ε r ≈ 200 Τ f ≈ 0 ppm/ ℃. Sr x Ca 1-x TiO 3. 一、高介电常数微波陶瓷的制备. Sr x Ca 1-x TiO 3. 难点一：样品微波介电性能无法测试 Φ 10 样品用常用闭式腔无法测量 压制 Φ 5 样品同样无法测量 选用最小腔体可以测试 Φ 10 样品的微波介电性能. 一 、 高介电常数微波陶瓷的制备.

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高 介电常数微波介质陶瓷改性与测试研究

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Presentation Transcript

  1. 高介电常数微波介质陶瓷改性与测试研究 报告人：高正东 学号：2012204014

  2. 一、高介电常数微波陶瓷的制备 介电性能要求： • Q.f≥6000GHz • εr≈200 • Τf≈0 ppm/℃ SrxCa1-xTiO3

  3. 一、高介电常数微波陶瓷的制备 SrxCa1-xTiO3 难点一：样品微波介电性能无法测试 • Φ10样品用常用闭式腔无法测量 • 压制Φ5样品同样无法测量 • 选用最小腔体可以测试Φ10样品的微波介电性能

  4. 一、高介电常数微波陶瓷的制备 1250℃烧结Qf值和介电常数随SrxCa1-xTiO3中x值的变化

  5. 一、高介电常数微波陶瓷的制备 难点二：调节谐振频率温度系数τf (Sr0.1Ca0.9)TiO3的介电性能： εr=186.7， Qf=5789GHz， τf=+834.9ppm/℃ 调节谐振频率温度系数τf

  6. 一、高介电常数微波陶瓷的制备 调节SrxCa1-xTiO3谐振频率温度系数τf • 使用高负谐振频率温度系数材料与SrxCa1-xTiO3进行复合降低τf值； • 调整晶体结构降低体系τf值（容差因子t）； • 寻找更适合的材料体系制备满足预期微波介电性能的陶瓷样品。

  7. 一、高介电常数微波陶瓷的制备 • 调节SrxCa1-xTiO3谐振频率温度系数τ • 钙钛矿的容差因子t对谐振频率温度系数τf的作用： • 钙钛矿中八面体的倾斜会使介电常数温度系数τε发生变化。 • 因为τf=-（1/2τε +α），所以谐振频率温度系数τf也会发生变化。 • 八面体的倾斜可以认为是有容差因子t控制的。

  8. 调节(Sr0.1Ca0.9)TiO3的谐振频率温度系数 CaTiO3的介电性能： εr=170， Qf=3600GHz， τf=+800ppm/℃ LnAlO3的微波介电性能

  9. 调节(Sr0.1Ca0.9)TiO3的谐振频率温度系数 （1-x）CaTiO3-xNdAlO3 X=0.3时性能最佳： εr=44， Qf=30000~44000GHz， τf=≈0ppm/℃ CaTiO3中引入半径小的Nd3+和Al3+，晶格被挤压体积变小。相对于纯NdAlO3，在0.7CaTiO3-0.3NdAlO3，TiO6八面体和AlO6八面体发生倾斜，Ca2+或Nd3+位置发生偏移，将容差因子t增大。 结论：从容差因子t对τf的影响是有一定作用的，但是体系的介电常数下降太多，必须找到介电常数较大的化合物进行复合。

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