SiO 2 基及硅酸盐微波介质陶瓷基片制备及其介电特性

发布时间：2024-05-25 12:51

　　随着通讯,航空航天等领域发展人们对微波介电陶瓷研究也随着其需求的增加快速的发展。作为微波介电陶瓷基板的材料需要介电常数<15,较高品质因数,以及趋于零的谐振频率温度系数。微波设备尺寸随着介电常数的增大而减小,为减小微波设备的尺寸,需增大材料体系介电常数。SiO₂,硅酸盐等材料属于低介电常数材料,具有较好的介电与力学性能。因此本文采用热压和无压烧结的方法以SiO₂,Zn₂SiO₄,Mg₂SiO₄为基体材料制备介电常数为6,12并具备一定力学性能的微波介电陶瓷。使用三点弯曲,山行切口梁法分别测量其力学性能;高Q腔法测量其介电常数;扫描电镜观测其组织形貌等。SiO₂的介电常数为3.9,采用热压烧结的方法,以SiO₂为基体,添加介电常数较大,谐振频率温度系数为正值的CaTiO₃的介电材料提高SiO₂材料体系的介电常数。由XRD分析物相组成分析出SiO₂

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 微波介质陶瓷的性能参数
        1.2.1 相对介电常数
        1.2.2 品质因数Q值
        1.2.3 谐振频率温度系
        1.2.4 显微结构对材料微波介电陶瓷性能影响
    1.3 微波介电陶瓷的分类及其应用
        1.3.1 低介电常数微波介电陶瓷陶瓷
        1.3.2 中介电常数微波介电陶瓷
        1.3.3 高介电微波介电陶瓷
    1.4 微波介电陶瓷的发展及趋势
        1.4.1 微波介电陶瓷的发展
        1.4.2 微波介电陶瓷未来发展趋势
    1.5 陶瓷的烧结技术
    1.6 主要研究目的与研究内容
        1.6.1 主要研究目的
        1.6.2 主要研究内容
第2章 试验与方法
    2.1 实验原料与设备
    2.2 性能测试与表征
        2.2.1 样品密度测试
        2.2.2 样品XRD分析
        2.2.3 样品介电性能测试
        2.2.4 抗弯强度测试
        2.2.5 断裂韧性测试
        2.2.6 微观组织形貌
        2.2.7 差热-热重分析
第3章 SiO₂基复合材料介电性能的研究
    3.1 引言
    3.2 材料的制备
        3.2.1 材料的成分设计
        3.2.2 热压烧结工艺
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 SiO₂-CaTiO₃ 介电陶瓷材料的组织形貌
        3.3.2 SiO₂-CaTiO₃ 介电陶瓷物相组成
        3.3.3 SiO₂-CaTiO₃ 热分析
        3.3.4 SiO₂基微波介电陶瓷的气孔率
        3.3.5 SiO₂基微波介电陶瓷力学性能分析
        3.3.6 材料的介电性能分析
    3.4 本章小结
第4章 Zn₂SiO₄微波介电陶瓷制备与性能研究
    4.1 引言
    4.2 无压烧结制备Zn₂SiO₄微波介电陶瓷
    4.3 Zn₂SiO₄陶瓷的性能
    4.4 Zn₂SiO₄陶瓷的物相组成
    4.5 Zn₂SiO₄陶瓷微观形貌分析
        4.5.1 表观形貌
        4.5.2 断口形貌
    4.6 本章小结
第5章 Mg₂SiO₄基微波介电陶瓷制备与性能研究
    5.1 引言
    5.2 Mg₂SiO₄-ZnTiO₃ 陶瓷材料的力学性能
    5.3 Mg₂SiO₄-ZnTiO₃ 材料的物相组成
    5.4 Mg₂SiO₄-ZnTiO₃ 材料的显微组织形貌
        5.4.1 表面形貌
        5.4.2 断口形貌
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3982136