论文总字数：21682字

摘 要

微波介质陶瓷作为微波器件的基本材料，面对着器件的小型化、集成化和高性能等各种要求，对此，我们从下面几个方面进行改进：适宜的介电常数、较高的品质因数以及接近于零的谐振频率温度系数。

本文介绍了微波介质陶瓷的历史、现状和发展趋势，以及分类、制备工艺和介电性能等内容。在此基础上，选择以BNT-NA微波介质陶瓷为主要的研究对象，选择五组不同的MnO₂的含量掺杂到BNT-NA 体系中，并且在不同的温度下进行烧结制成BNT-NA陶瓷片，并对其介电性能和物相组成进行了研究，以期找出最佳配方。本文以BNT-NA体系作为研究对象，制备了五组配方，掺杂MnO₂的含量分别为0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%、0.7wt%、0.9wt%。对不同组成配方的介电性能及相组成进行研究，我们发现：在1200℃下预烧，1380℃下烧结的掺杂0.3wt%MnO₂的BNT-NA微波介质陶瓷表现出粒子均一的密实结构，且具有综合性能最佳的微波介电性。

关键词：微波介质陶瓷 掺杂 介电性能

Impact on the BNT-NA microwave dielectric ceramics properties and structure of MnO₂ doped

Abstract

As microwave devices Microwave dielectric ceramic matrix material often meet device miniaturization, integration and performance, and other requirements, so we should be following aspects: a suitable dielectric constant, high quality factor and a close a zero temperature coefficient of resonance frequency.

This paper describes the history, current situation and development trend of microwave dielectric ceramics, classification, Preparation and dielectric properties and so on. On this basis, selected to BNT-NA microwave dielectric ceramic as the main object of study, select five different levels of MnO₂ doped BNT-NA system, and sintered into a ceramic BNT-NA at different temperatures film, and its dielectric properties and phase composition were studied in order to find the best formula.

In this paper, BNT-NA system as the object of study, prepared five formulations of MnO₂ doping contents were 0.1wt%, 0.3wt%, 0.5wt%, 0.7wt%, 0.9wt%. Composed of different dielectric properties and phase composition of the formulation, we found: calcined at 1200 ℃ sintered doping 1380 ℃ BNT-NA microwave dielectric ceramic 0.3wt% MnO₂ particles exhibit a uniform dense structure, and has the best overall performance microwave dielectric properties.

Key Words: Microwave dielectric ceramic; Doping; dielectric properties

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 微波介质陶瓷材料的研究历程及现状 1

1.2.1 微波介质陶瓷材料的研究历程 1

1.2.2 微波介质陶瓷材料的研究现状 2

1.3 微波介质陶瓷的主要类型 3

1.3.1 BaO-TiO₂系 3

1.3.2 BaO-Ln₂O₃-TiO₂系 4

1.3.3 复合钙钛矿系 4

1.3.4 铅基钙钛矿系 4

1.4 微波介质陶瓷性能要求 5

1.4.1 介电常数 5

1.4.2 品质因子 6

1.4.3谐振频率温度系数 7

1.5 微波介质陶瓷性能的测试方法 8

1.5.1 介电性能测试 8

1.5.2 体积密度测试 8

1.5.4 显微结构分析 9

1.6 微波介质陶瓷的制备方法 9

1.6.1 沉淀法 9

1.6.2 溶胶-凝胶法 10

1.6.3 水热法 10

1.6.4 熔盐法 10

1.7 问题及展望 11

1.8 课题研究的意义及主要研究内容 11

第二章 实验过程及方法 13

2.1 实验原料 13

2.2 仪器设备 13

2.3实验工艺 14

2.3.1 工艺流程图 14

2.3.2 工艺过程 14

2.4样品的表征 17

2.4.1烧结性能的表征 17

2.4.2介电性能的表征 17

2.4.3微观结构的表征 18

第三章 实验结果及分析 20

3.1二氧化锰掺杂BNT-NA系微波介质陶瓷介电性能 20

3.1.1 MnO₂掺杂BNT-NA系微波介质陶瓷体积密度 20

3.1.2 MnO₂掺杂BNT-NA系微波介质陶瓷介电常数 21

3.1.3 MnO₂掺杂BNT-NA系微波介质陶瓷品质因素 22

3.1.4 MnO₂掺杂BNT-NA系微波介质陶瓷谐振频率温度系数 23

3.1.5物相组成分析 23

3.1.6微观形貌观察分析 26

3.2 总结 27

第四章 结 论 28

4.1 烧结温度、物相组成及性能的研究 28

参考文献 29

致谢 31

第一章 绪论

1.1 引言

近些年来，微波技术发展迅速，并且应用于各个领域，作为微波器件的基体材料，新型高性能微波介质材料的研究和开发工作正如火如荼的进行着。不同领域对微波介质陶瓷的性能要求不尽相同，其中现代移动电话和卫星通信领域^{[ 1 ]}对微波器件的小型化提出了高要求，为进一步使滤波器、谐振器等微波元器件能够小型化，研究工作者着力于寻找具有高介电常数和品质因数的微波介质材料。而在微波基片、雷达天线等领域的中，则需要相对较高介电常数且具有良好微波性能的材料。通过研究，人们发现BNT-NA微波介电陶瓷可作为微波通讯器件的基础材料，并广泛应用于3G、4G、WLAN等微波通信器件中。

请支付后下载全文，论文总字数：21682字