论文总字数：22799字

摘 要

微波介质陶瓷主要应用在微波频段，为了满足器件的小型化、集成化和高性能的要求，其必须满足：适用的介电常数、较低的介电损耗和接近于零的谐振频率温度系数。

本论文介绍了微波介质陶瓷的发展历史、分类、研究现状、发展趋势、制备方法及介电性能的测试等内容。在此基础上，选择以(Zn_1-xMg_x)₂SiO₄微波介质陶瓷为主要研究对象，选择五组不同的Mg含量掺杂到ZnO-SiO₂ 体系中，并在不同的温度下进行烧结制成(Zn_1-xMg_x)₂SiO₄陶瓷片，对其介电性能和物相组成进行了研究，以期找出最佳配方。

本文以(Zn_1-xMg_x)₂SiO₄体系作为研究对象，制备了五组配方（x= 0.0、0.1、0.2、0.3、0.4）的陶瓷。对不同组成配方的相组成和介电性能的研究发现：在1050℃下预烧，1200℃下烧结的(Zn_0.8Mg_0.2)₂SiO₄微波介质陶瓷表现出粒子均一的密实结构，且具有综合性能最佳的微波介电性：Ɛ_r=8.63，Q× ƒ=99134 GHz。

关键词：微波介质陶瓷 烧结温度 介电性能 (Zn_1-xMg_x)₂SiO₄

The preparation and studies on the microwave dielectric properties of (Zn_1-xMg_x)₂SiO₄ ceramics

Abstract

Microwave dielectric ceramics are used in the microwave band, in order to meet the device miniaturization, integration and performance requirements of the device, it must meet the following requirements: suitable dielectric constant, low dielectric loss and near-zero temperature coefficient of resonant frequency.

This paper describes the development history, classification, current research, trends, preparation and testing of microwave dielectric properties of dielectric ceramics, etc.

Based on this, (Zn_1-xMg_x) ₂SiO₄ microwave dielectric ceramic has been selected as the object, ZnO-SiO₂ system with five different levels of Mg doped was sintered at different sintering temperatures to prepare (Zn_1-xMg_x) ₂SiO₄ ceramic.What`s more, the dielectric properties and phase composition of them were studied in order to find the best formula.

In this paper, (Zn_1-xMg_x)₂SiO₄ system was the object to be researched, and the ceramics were prepared as five formulations (x = 0.0,0.1,0.2,0.3,0.4) . Researches on phase composition and dielectric properties of the different components of the formula draw the conclusions: (Zn_0.8Mg_0.2) ₂SiO₄ microwave dielectric ceramic particles pre-sintered at 1050℃ and sintered at 1200℃ exhibit a uniform dense structure, and have a comprehensive performance best of microwave dielectric properties: Ɛr = 8.63, Q × ƒ =109134 GHz

Key Words: Microwave dielectric ceramic; sintering temperature; dielectric properties; (Zn_1-xMg_x)₂SiO₄

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章绪 论 1

1.1引言 1

1.2微波介质陶瓷材料概况 2

1.2.1微波介质陶瓷的发展历史 2

1.2.2微波介质陶瓷的研究现状 3

1.2.3微波介质陶瓷的发展趋势 6

1.3微波介质陶瓷的性能 6

1.3.1 微波介质陶瓷性能评价参数 6

1.3.2 影响因素 9

1.3.3微波介质陶瓷性能测试 10

1.4课题提出 11

1.4.1背景 11

1.4.2对微波介电陶瓷的要求 11

1.4.3主要内容 12

第二章 实验部分 13

2.1实验样品的制备 13

2.1.1实验原料 13

2.1.2实验仪器设备 13

2.1.3实验工艺 14

2.2样品的表征 17

2.2.1烧结性能的表征 17

2.2.2介电性能的表征 17

2.2.3微观结构的表征 17

第三章 实验结果和分析 18

3.1预烧温度的确定 18

3.2(Zn_1-xMg_x)₂SiO₄（x=0.0~0.4）微波介质陶瓷的性能分析 19

3.2.1烧结性能 19

3.2.2物相组成观察分析 20

3.2.3微观形貌观察分析 23

3.2.4 介电性能 23

3.3总结 26

第四章 结 论 27

4.1 (Zn_1-xMg_x)₂SiO₄（x=0.0~0.4）微波介质陶瓷预烧温度的确定及物相组成 22

4.2(Zn_1-xMg_x)₂SiO₄（x=0.0~0.4）微波介质陶瓷烧结温度、物相组成及性能的研究 27

参考文献 28

致 谢 30

绪 论

1.1引言

在快速发展的今天，信息传递过程对一次性传输量和速度有着越来越严格的要求。移动通讯是最主要的信息传递方式，而其原理是用波来实现信息传递。为满足其快速发展的需求，移动通信对载波频率的要求也越来越高，即要缩短载波波长。

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