低温共烧(ltcc)铁电%2f铁磁复合材料和器件的研究

《低温共烧(ltcc)铁电%2f铁磁复合材料和器件的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号密级注1UDC学位论文低温共烧（LTCC）铁电/铁磁复合材料与器件研究（题名和副题名）凌味未（作者姓名）指导教师张怀武教授博导电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别博士专业名称电子科学与技术论文提交日期2011.3论文答辩日期2011.6学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2011年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号万方数据InvestigationonFerroelectric/FerromagneticCompositeMaterial

2、sandDeviceforLowTemperatureCofiredCeramicTechnologyMajor:ElectronicScienceandTechnologyAdvisor:ProfessorHuaiwuZhangDoctor:WeiweiLing万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书

3、而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要随着信息和通讯技

4、术的高速发展，整机和系统的小型化、轻量化和多功能化程度进一步提高，这同时对材料、设计和集成技术都提出了更高的要求。面对这一新的挑战，复合材料在功能集成上的优势越来越明显。铁电/铁磁复合材料因兼有电容和电感两种特性，既能为电子器件中电容、电感部分的集成提供更多选择，又可以为新型结构、功能器件的设计拓宽思路。与此同时，低温共烧陶瓷（LTCC）技术以其优异的电子、热机械和互联等特性逐渐成为目前无源集成的主流方式。铁电/铁磁复合材料与LTCC技术结合不仅有助于解决目前LTCC材料种类单一，性能没有实现系

5、列化的问题，还能用单一材料同时实现电容和电感部分的功能，从而避免电容层和电感层材料共烧时可能出现的不匹配。本论文的工作围绕BaTiO3(BTO)/NiCuZnFerrite(NCZF)和Bi4Ti3O12(BIT)/NiCuZnFerrite(NCZF)两个铁电/铁磁复合材料体系的低温烧结和性能研究展开。首先用固相反应法，以Bi2O3助熔，实现了低铁电相含量BTO/NCZF复相陶瓷在950ºС以下的致密化。在与两相比例相同的CaTiO3/NCZF复相陶瓷进行性能对比的基础上，通过理论修正建立了可

6、以预测低温烧结复相陶瓷磁性能和介电性能的计算模型，同时研究了烧结温度和介电相含量对复合体系磁化机制的影响。其次，分别采用软化学方法、多元低熔点氧化物掺杂以及低熔点玻璃相物质助熔的方法成功制备了900ºС烧结的BTO/NCZF复合材料。研究发现溶胶-凝胶法合成的BaTiO3粉体可以有效降低复合体系的介电损耗，但对提高体系介电常数作用不大。而且，纳米BaTiO3粉体相比颗粒尺寸大的同类粉体能更有效地减小复合体系的间隙参数，从获得更高的磁导率。三元氧化物Bi2O3-Li2CO3-V2O5掺杂研究发现，

7、铁电相与铁磁相质量比为1:5时体系有较好的介电性能（在1MHz~1GHz内=28~31，在1~127MHz内tan<0.02），此时的=12~14，截止频率488MHz。按照上述的两相比例，进一步研究了B2O3-Bi2O3-SiO2-ZnO(BBSZ)玻璃添加量对体系磁性能和介电性能的影响，确定了可用于LTCC低通滤波器制作的材料性能参数（=13，截止频率585MHz，=26）。制作的低通滤波器3dB截止频率66.3MHz，145MHz时带外抑制20dB，符合设计指标。此外，还

8、借助前面提出的计算模型对各种方法制备的BTO/NCZF复合体系的性能随组分变化规律进行了研究。最后，采用低熔点Bi4Ti3O12铁电陶瓷替换BaTiO3，研究了BIT掺杂NCZF的低温烧结性能，发现I万方数据适量BIT能有效促进铁氧体晶粒生长，提高磁导率，并能在一定程度改善体系的介电性能。在此基础上初步研究了BIT含量对低温烧结BIT/NCZF复相陶瓷性能的影响。关键词：铁电/铁磁复合材料，LTCC，磁性能，介电性能II万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththedevelopment