(Mg<,1-x>Zn<,x>)Al<,2>O<,4>低介电常数微波介质陶瓷

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qishikdjj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伴随着现代无线通信技术日新月异的进步,微波通讯已逐渐构成现代通信技术最为重要的组成部分,而微波通讯中信息量的激增也促使通讯设施的工作频率向高端发展,从而催生了人们对高Q值、近零谐振频率温度系数的低介电常数(εr<10)材料的关注。然而,介电常数εr<10的介质材料一般都有着很大的负谐振频率温度系数τf,因而目前没有得到大范围的应用,还需要投入大量的研究力量。本文通过对(Mg1-xZnx)Al2O4(x=0~1.0)陶瓷微波介电损耗与结构的研究以及对其红外反射谱的分析,探究了材料的组成、微结构等因素与介电性能的关系,并从理论上预测了材料的损耗极限,推断出非本征因素对材料介电性能的影响。首先,通过固相反应法烧结合成了(Mg1-xZnx)Al2O4(x=0~1.0)固溶体,并在1550℃到1700℃的高温下烧结3小时得到致密的陶瓷。XRD图谱显示,这些陶瓷样品在整个组成范围内均形成了单相的尖晶石结构。随着Zn的加入,(Mg1-xZnx)Al2O4陶瓷的Qf值显著地增大,并在x=1.0时达到最大值106000GHz,同时介电常数εr也逐渐从7.90增大到8.56,而材料的的谐振频率温度系数τf也从-73ppm/℃减小到-63ppm/℃。对(Mg1-xZnx)Al2O4陶瓷而言,过高的烧结温度和较大的负谐振频率温度系数仍然是其亟需攻克的问题。继而,通过Kramers-Kroning关系及经典谐振子模型对(Mg1-xZnx)Al2O4陶瓷的红外反射光谱进行了深入的分析。在尖晶石结构(Mg1-xZnx)Al2O4陶瓷中,本征介电损耗主要源自于A位阳离子与O2-离子之间化学键的折叠和伸缩振动,而Mg2+和Zn2+离子的并存对材料的介电性能有不利的影响,因为两种不同的A位阳离子造成了化学键的不对称。拟合计算得到的(Mg1-xZnx)Al2O4陶瓷的Qf值(105GHz)也远大与实际测得的Qf值(104GHz),这说明材料优异的介电性能还没有得到充分的体现,只要能有效抑制陶瓷的非本征损耗,Qf值还能有很大程度的提高,而两端的材料因为结构上的更加完整,比固溶体表现出了更佳的性能。
其他文献
“我和我的祖国”2019年宝安区各界群众文艺晚会精彩上演  “我们祝福你的生日,我的中国,这是儿女们心中期望的歌……我们祝福你的生日,我的中国……”2019年9月29日晚,一曲《今天是你的生日,中国》在宝安体育馆唱响,也正式拉开了庆祝中华人民共和国成立70周年“我和我的祖国”2019年宝安区各界群众文艺晚会的帷幕。当晚,宝安知名艺术家以及宝安各界群众齐聚一堂,用精彩的文艺表演为中华人民共和国成立7
期刊
期刊
中国水资源的极度短缺,使得中水回用已经成为解决水危机的重要方法.可是目前由于中水回用技术的不完善,膜法处理中水费用昂贵,而混凝沉淀法处理中水会带来的后续处理问题—混
碳纳米管(CNTs)因具有表界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,而表现出微波吸收性能,且其质量轻、稳定性好,因此成为新型吸波材料的研究热点之一。然而CNTs是一种典
水泥固化法是目前常用的固化中低放射性废物的方法。铀是中低放废物的重要组成部分和长期放射性贡献者。探讨铀与硅酸盐水泥熟料矿物的相互作用为水泥固化含铀废物的研究提供
混凝土的组分越来越复杂,导致复合胶凝材料体系与高效减水剂的相容性问题成为影响混凝土施工性能最重要的因素。其中,劣质辅助性胶凝材料对水泥与高效减水剂之间相容性的影响较大。固硫灰、钛矿渣均属于亟待利用的低等级辅助性胶凝材料,故本课题针对固硫灰-钛矿渣复合辅助性胶凝材料对水泥与高效减水剂之间相容性的影响进行了研究。试验研究选用了聚羧酸系及萘系两种高效减水剂。首先通过Marsh筒净浆测试法,研究了固硫灰/
期刊
石墨烯因其优异的性能引起科学家和工程师们的广泛关注。高导电性、高透过率、优异的机械柔性和可控的化学气相沉积法(CVD)法大面积生长使得石墨烯在透明导电薄膜、柔性电子和光电子领域具有巨大的应用前景。在光伏电池领域,轻便、高效、可穿戴和低成本的柔性太阳能电池是未来光伏电池的发展趋势。而传统的单晶硅基太阳能电池虽然由于性能稳定、丰裕的原材料和成熟的工艺等优势仍占据着市场的主要份额,但是其脆性大、重量重的
期刊