[發明專利]溫度穩定型超低介電常數微波介電陶瓷BaLa0.8Nd1.2B10O19有效
| 申請號： | 201410645959.0 | 申請日： | 2014-11-15 |
| 公開（公告）號： | CN104446375A | 公開（公告）日： | 2015-03-25 |
| 發明（設計）人： | 方維雙;唐瑩;蘇和平 | 申請（專利權）人： | 桂林理工大學 |
| 主分類號： | C04B35/01 | 分類號： | C04B35/01;C04B35/622 |
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| 地址： | 541004 廣*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 溫度 穩定 型超低 介電常數 微波 陶瓷 bala sub 0.8 nd 1.2 10 19 | ||
技術領域
本發明涉及介電陶瓷材料，特別是涉及用于制造微波頻率使用的陶瓷基板、諧振器與濾波器等微波元器件的介電陶瓷材料及其制備方法。
背景技術
微波介電陶瓷是指應用于微波頻段（主要是UHF和SHF頻段）電路中作為介質材料并完成一種或多種功能的陶瓷，在現代通訊中被廣泛用作諧振器、濾波器、介質基片和介質導波回路等元器件，是現代通信技術的關鍵基礎材料，已在便攜式移動電話、汽車電話、無繩電話、電視衛星接受器和軍事雷達等方面有著十分重要的應用，在現代通訊工具的小型化、集成化過程中正發揮著越來越大的作用。
應用于微波頻段的介電陶瓷，應滿足如下介電特性的要求：（1）系列化介電常數εr以適應不同頻率及不同應用場合的要求;（2）高的品質因數Q值或低的介電損耗tanδ以降低噪音，一般要求Qf≥3000?GHz;(3)?諧振頻率的溫度系數τ?盡可能小以保證器件具有好的熱穩定性，一般要求-10?ppm?/℃≤τ?≤+10?ppm/℃。國際上從20世紀30年代末就有人嘗試將電介質材料應用于微波技術,?并制備出TiO2微波介質濾波器，但其諧振頻率溫度系數τ?太大而無法實用化。上世紀70年代以來，開始了大規模的對介質陶瓷材料的開發工作,?根據相對介電常數εr的大小與使用頻段的不同，通常可將已被開發和正在開發的微波介質陶瓷分為4類。
（1）超低介電常數微波介電陶瓷，主要代表是Al2O3-TiO2、Y2BaCuO5、MgAl2O4和Mg2SiO4等，其εr≤20，品質因數Q×f≥50000GHz，τ?≤10?ppm/°C。主要用于微波基板以及高端微波元器件。
（2）低εr和高Q值的微波介電陶瓷，主要是BaO-MgO-Ta2O5,?BaO-ZnO-Ta2O5或BaO-MgO-Nb2O5,??BaO-ZnO-Nb2O5系統或它們之間的復合系統MWDC材料。其εr=20～35,?Q=(1～2)×104(在f≥10?GHz下),?τ?≈0。主要應用于f≥8?GHz的衛星直播等微波通信機中作為介質諧振器件。
（3）中等εr和Q值的微波介電陶瓷，主要是以BaTi4O9、Ba2Ti9O20和（Zr、Sn）TiO4等為基的MWDC材料,其εr＝35~45，Q=（6～9）×103（在f=3～－4GHz下），τ?≤5?ppm/°C。主要用于4～8?GHz?頻率范圍內的微波軍用雷達及通信系統中作為介質諧振器件。
（4）高εr而Q值較低的微波介電陶瓷，主要用于0.8～4GHz?頻率范圍內民用移動通訊系統，這也是微波介電陶瓷研究的重點。80年代以來，Kolar、Kato等人相繼發現并研究了類鈣鈦礦鎢青銅型BaO—Ln2O3—TiO2系列(Ln=La、?Sm、?Nd或Pr等,簡稱BLT系)、復合鈣鈦礦結構CaO—Li2O—Ln2O3—TiO2系列、鉛基系列材料、Ca1-xLn2x/3TiO3系等高εr微波介電陶瓷，其中BLT體系的BaO—Nd2O3—TiO2材料介電常數達到90，鉛基系列?(Pb,Ca)ZrO3介電常數達到105。
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