1. 研究目的与意义（文献综述）

随着微波在无线通讯服务中的使用的快速发展，对小型化的要求和微波元件的集成水平的要求已经大大增加。具有多个多功能传感器和处理设备的互联无线世界已经成为现实。在智能手机，平板电脑，相机，射频识别标签，可穿戴设备和传感器的帮助下，这一切已经成为可能，这些设备和传感器都通过多种公共和私人无线设备进行连接。无线技术使物联网（iot）和机器对-机器（m2m）设备为每个应用程序定制了需求和性能标准。多层共烧陶瓷技术被用于制造几种器件，例如带通滤波器，振荡器，波导和天线，用于无线通信中微波元件的小型化。实际应用所需的重要特性是合适的相对介电常数（对于小型化而言较高，对于快速信号传输而言较低），低介电损耗，温度稳定的介电性质，与集成中的其他材料匹配的cte，低于电极材料的低烧结温度， 高导热性，与电极材料的化学兼容性等。然而，材料中的大多数具有高烧结温度，这妨碍了它们与其他材料（例如低熔点电极，诸如硅或gaas的半导体和基于聚合物的基底）。高的加工温度也导致能量消耗大，挥发性组分的蒸发以及与其他材料的反应。低温共烧陶瓷(ltcc)技术为这一需求提供了帮助，为了最大化信号传输速度，在 ltcc领域使用的微波介质材料需要具有低介电常数(e_r ,一般#8249;10),高品质因数(qхf gt; 5000 ghz)的频率选择性和温度系数接近于零的谐振频率（∣τ_f∣#8249;10ppm/℃）。交替介电陶瓷和内部金属电极层形成ltcc多层器件，银(melting point ~ 961℃）因为具有较高的导电性和低损耗的特点，经常用做于内部金属电极。基于这个目的，具有合适介质性能的低温烧结材料（低于960℃）已被广泛研究。

大多数具有良好微波性能的传统陶瓷材料因为需要较高的烧结温度而不能适用于ltcc的应用。对于烧结温度本身较高的微波陶瓷介质陶瓷体系，三种常用于降低烧结温度的方法分别是低熔点玻璃添加法，化学法和减小材料原始粒度。其中，加入低软化温度的玻璃是最有效且最廉价的方式去实现低温烧结。然而，一些存在于玻璃陶瓷路线的非晶相破坏了陶瓷的品质因数。另外，当玻璃的添加超过5 wt％，具有不同的热膨胀系数的陶瓷和玻璃会在烧结过程中产生裂缝，这将很有可能使得微波介质性能的降低。由湿法处理过的细粉几乎不被采用，是因为这种方法的制作过程复杂而且增加成本。

kahari等人研究了li₂moo₄粉末与去离子水混合之后，采取室温压制成型法，等待样品干燥后发现于540℃下烧结后的致密度几乎一致。影响最终陶瓷微波介电性能的是粉末的粒度。negas等研究了bati₄o₉和ba₂ti₉o₂陶瓷的制备工艺，发现原材料中的杂质会严重恶化陶瓷的品质因数，使得q值大幅度下降，球磨和造粒过程中的少量杂质也会导致q值的下降。且alford等人发现当tio₂陶瓷的致密度在95%时其q值由最大值，之后不管降低还是升高气孔率都会导致q值的下降desu等人在对ba(zn_1/3ta_2/3)o₃陶瓷研究发现，高温下会产生第二相ba₃ta₂o₈，这会使得陶瓷的介电损耗减少了，最后证实介电损耗的减小是由于氧化锌的挥发，使得ba离子可占据其空位，故第二相的产生会降低陶瓷的微博介电性能。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

li₃bo₃陶瓷具有优良的微波介质性能和极低的烧结温度，但不同烧结温度下存在hbo₂和 li6b4o9的次相，多相的li₃bo₃陶瓷的微波性能主要取决于其二次相。用常规固相反应法制备了一种具有单斜结构的超低li₂bo₃微波介质陶瓷，对相组成、显微结构和微波介电性能进行了研究。确定合理的制备工艺，采用xrd、微波介电测试等测试方法研究不同烧结时间和温度对陶瓷的烧结密度和微波介电性质等参数的影响。

2.2研究的目标：

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，并进行总结和综述，对论文题目形成较系统的认识。完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。完成开题报告，确定实验方法及技术路线。添置实验所需的材料、仪器和试剂，确定具体的实验方案和步骤；

第4-7周：按照设计方案，完成陶瓷材料的制备；

第8-11周：完成材料的表征及性能测试；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] sebastian m t, wang h, jantunen h. low temperature cofired ceramicswith ultra-low sintering temperature: a review[j]. curr opin solid st m, 2016,20(3): 151–170.

[2]张高群, 汪宏. 超低温烧结微波介质陶瓷研究进展[j]. 硅酸盐学报，2017, 45(9): 1256-1264.

[3] chang s, pai h, tseng c, et al. microwave dielectricproperties of ultra-low temperature fired li₃bo₃ ceramics[j].journal of alloys and compounds, 2017, 698: 814–818.