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Bi2MoO6对Bi2Mo2O9低温烧结陶瓷微波介电性能的影响

2018-07-09杨俊锋丁明建冯毅龙

材料研究与应用 2018年2期

杨俊锋,丁明建,冯毅龙,庄 严

广州天极电子科技有限公司,广东 广州510288

微波介质陶瓷(Microwave Dielectric Ceramics,MDC)是一类重要的电子功能材料,广泛应用于微波频段(300 MHz~300GHz)电路中,是现代通讯设备中广泛使用的介质谐振器、介质滤波器、介质振荡器、移相器、微波电容器、微波介质基板等元件的关键材料[1-3].随着微波通讯技术快速发展,对微波介质陶瓷材料的性能提出了更高的要求,相对介电常数(εr)、品质因素(Qf)及谐振频率温度系数(τf或TCF)是评价微波介质陶瓷性能的三大重要指标.为了适应电子设备不断小型化、轻量化、高品质、高稳定性及高可靠性的发展趋势,要求微波介质材料具有较高的εr和Qf,以及接近于零的τf值.

近十年来,低温共烧陶瓷(Low-Temperature Co-Fired Ceramics,LTCC)技术发展迅速,使得低烧结温度、高性能微波介质陶瓷受到广泛关注,并在微波通讯领域中得到应用[4].为满足LTCC技术及微波通讯技术发展的需要,具有较高介电常数、较低烧结温度、性能优良的微波介质材料受到国内外学者的高度重视.迄今为止,在所有已知化合物中,同时具备低烧结温度和τf0的微波介质材料仍难于寻觅.

Bi2O3-MoO3是一个有较低烧结温度的微波介质陶瓷二元体系,该体系内已发现数种有较低烧结温度的化合物,如Bi2MoO6和 Bi2Mo2O9化合物.Bi2MoO6在750 ℃下可固相反应烧结成瓷,其εr=31,Qf=16700 GHz,τf=-11410-6/℃;Bi2Mo2O9约在620 ℃下烧结成瓷,其εr=38,Qf=12500 GHz,τf=3110-6/℃[5-6].虽然 Bi2MoO6和Bi2Mo2O9陶瓷均具有较低的烧结温度及较高的εr和Qf值,但各自τf值偏离零值较远,从而限制了二者的实际应用,为此有研究者尝试用里氏法则对二者的τf进行调节.Zhou等人[7]将Bi2MoO6和TiO2(τf为+45010-6/℃)按一定比例混合后在850 ℃下烧结,当Bi2MoO6的摩尔分数为57%时,可获得τf0的材料;……

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