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《华中科技大学》 2017年
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谐振频率温度系数近零TiO_2-(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_2-ZrO_2系微波介质陶瓷

陈文浩  
【摘要】:在过去的几十年中,微波介质陶瓷在谐振器、滤波器等方面的应用已经受到社会广泛的关注。在移动通信发展越来越便捷的现在,人们对微波介质陶瓷的性能提出了更高的要求。在谐振器、滤波器方面的应用上通常要求微波介质陶瓷满足三个条件:(1)中介电常数(25?_r50);(2)高品质因数(Q?f40000 GHz);(3)以及谐振频率温度系数近零(–10≤?_f≤10ppm/℃)。本文确定以掺杂0.5wt%CuO的xTiO_2-y(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_2-(100–x–y)ZrO_2三元微波介电陶瓷体系作为研究对象,利用矢量网络分析仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等仪器系统地研究陶瓷配方组成、烧结温度、显微结构和微波介电性能之间的关系。本文首先研究xTiO_2-y(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_2-(100–x–y)ZrO_2(y=14-28;3(x–40)=8(y–20))陶瓷。研究表明,在掺杂0.5wt%CuO情况下,所有陶瓷样品的最佳烧结温度在1260-1300℃之间,最大密度随着y的增加从5.10 g/cm~3降低到4.56 g/cm~3;当y=18-24时,在1260-1300℃烧结后,陶瓷样品的谐振频率温度系数均近零(–10≤?_f≤10ppm/℃),并且其他微波介电性能良好:?_r=37-43,Q?f=21000-28000GHz@~4.8-5.8GHz。本文接着研究了xTiO_2-y(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_2-(100–x–y)ZrO_2(y=29.56-66.67;20(x–44.17)=–8.13(y–40))陶瓷。研究发现,在掺杂0.5wt%CuO情况下,对于不同y的取值,陶瓷样品的最佳烧结温度不同。随着y的增加,最佳烧结温度从1340℃降低到1160℃,陶瓷样品最大密度从4.35 g/cm~3升高到5.10 g/cm~3,相对介电常数?_r逐渐从37增加46;不同y取值的陶瓷样品?_f均近零(8≤?_f≤13 ppm/℃),并且Q?f=12500-17500GHz@~5.1-5.4 GHz。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN751.2;TN713

【参考文献】
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