sio2微波介质材料论文

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1、摘要本论文系统研究了Si02低介电常数微波介质材料的制备、相组成、微结构及微波介电性能，讨论了其微波介电性能随结构、微结构的变化规律。通过不同方法制备了致密的非晶Si02块体材料，并研究了其微波介电性能。对于通过固相烧结法制备的Si02非晶试样，其介电常数￡，和Qf值都随着烧结时间的延长而升高，而谐振频率温度系数tf则随烧结时间的延长而降低。在1100oC下烧结5小时制得的试样具有如下最佳微波介电性能：￡，=3．72，Qf=44，300GHz，tf=．14．4ppm／oC。而通过放电等离子烧结法和熔融法制备的Si02非晶试样则接近完全致密，并具有更好的微波介电性能：对于放电等离子烧结法

2、，￡，=3．90，Qf=63，500GHz，百f=-5．7pprrfC；对于熔融法，￡，=3．83，Qf---122，100GHz，tf=-8．3pprrfC。通过固相烧结法制备了致密的方石英相Si02陶瓷。随着烧结温度的升高，其介电常数￡，和谐振频率温度系数Tf变化不大，而其Qf值则显著提高，这缘于随烧结温度升高而逐渐增大的晶粒尺寸。在1650oC下烧结3小时得到的方石英陶瓷试样具有如下最佳微波介电性能：￡，=3．81，Qf=80，400GHz，tf=．16．1ppm／oC。关键词：Si02，低介电常数，微波介质材料浙江大学硕士学位论文ⅡAbstractThepreparation,

3、phaseconstitution，microstructurepropertiesofSi02low--dielectric--constantmicrowaveinvestigated，together谢ththeeffectsofthestructuremicrowavedielectricproperties．andmicrowavedielectricmaterialswereandmicrostrucureontheDenseSi02amorphousbulkswerepreparedbydifferentapproaches，andthemicrowavedielectr

4、icpropertieswereinvestigated．ForSi02amorphousbulkspreparedbysolidstatesintering，thedielectricconstant(￡r)andQfvalueincreasedwitllincreasingthesinteringtime，whilethetemperaturecoefficientofresonantfrequency0f)decreased．Theoptimalproperties诵thlow￡rof3．72，hi曲Qfvalueof44，300GHzandlowxfof-14．4pprofCw

5、ereachievedwhensinteredat1100oCfor5hours．Si02amorphousbulkspreparedbysparkplasmasinteringandmeltingmethodshowednear-fullydensity,andthemicrowavedielectricpropertieswerefurtherimproved，aslistedbelow：￡r=3．90，Qf=63，500GHz，．【f=·5．7ppm／。Cforsparkplasmasintering，and￡r=3．83，Qf=122，100GHz,"l；f-----一8．3p

6、pm／。Cformeltingmethod．DenseSi02ceramics、杭thcristobalitephasewerepreparedbythesolidstatesintering，andthemicrowavedielectricpropertieswereevaluated．Asthesinteringtemperatureincreased，thedielectricconstant(￡r)andtemperaturecoefficientofresonantfrequency0f)didnotchangemuch,whiletheQfvalueincreasedsi

7、gnificantly,anditWasduetotheincreasinggrainsize．Theoptimizedmicrowavedielectricpropertieswith￡r=3．81，Qf=80，400GHzand"gf=-16．1ppm／oCwereobtainedforthecristobaliteceramicssinteredat1650oCfor3hours．Keywords：Si02，Low-dielectric—