科技成果

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成果名称: 低介电常数LTCC微波介质陶瓷开发与应用基础研究

成果登记号: 9612015J0096

第一完成单位: 西安工业大学

联 系 人: 赵萦

成果类型: 基础理论

应用行业: 信息传输、软件和信息技术服务业

成果简介:

   课题来源与背景:本课题属于陕西省教育厅专项科研计划项目。项目是服务于日益发展的微波通讯业的,所研究材料主要可应用于各种微波元器件。近年来,随着移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙技术以及无线局域网(WLAN)等现代通信技术的飞速发展,微波技术也向着更高频率,即向着毫米波和亚毫米波的方向发展。相对介电常数(εr)为6~30,具有高Q·f值与近零谐振频率温度系数(τf)的低介电常数微波介质陶瓷材料的研究已越来越受关注。这些应用领域除了要求陶瓷具有较低的介电损耗、低的谐振频率温度系数外,还要求陶瓷具有较小的介电常数。在信息化浪潮席卷全球的今天,通信设备和便携式终端必然向小型、轻量、薄型、高频、多功能、高性能方向发展。以低温共烧陶瓷(low-temperatureco-firedceramic,LTCC)技术为基础的多层结构设计可有效减小器件体积,是实现元器件向小型化、集成化、高可靠性和低成本发展的重要途径。因此,研究低介电常数LTCC微波介质陶瓷是今后微波无源元件发展的主要方向。   技术原理:本项目主要采取两相复合的方法和离子取代的方法改善(K0.5Ln0.5)MoO4(Ln=Nd,Sm)体系、Li2(M2+)2Mo3O12和Li3(M3+)Mo3O12(M=Zn,Ca,Al,In)体系和Li2MoO4体系的微波介电性能以实现高性能化;在制备方面主要采用固相反应法。通过改变预烧温度、保温时间、烧结温度、升、降温速率等工艺参数得到最优的烧结工艺,研究工艺参数对Mo基低介电常数LTCC材料的相结构、微观形貌和介电性能的影响。   性能指标:微波频段下的介电常数εr为6~30,品质因数Qf>1,5000GHz,烧结温度低于900℃的新型微波介质材料。   技术的创造性与先进性:本项目开发了几个新型的低介电常数LTCC材料,属于世界先进水平,在国内外知名杂质上发表SCI检索论文3篇,申请国家发明专利两项。   应用情况:论文已经被国内外同行多次引用,并未后期的相关研究打下基础。   历年获奖情况:2014年度,以该项目为基础获西安工业大学科学技术奖一等奖一项。   成果简介:研究了(K0.5La0.5)MoO4、Bi(In1/3Mo2/3)O4、Bi(Ga1/3Mo2/3)O4、Na5La(MoO4)4、(Bi1-xNdx)2MoO6、(Bi1-xLax)2MoO6、(1-x)CaMoO4-x(LiBi)0.5WO4等几种新型钼基低温烧结微波介质材料的制备与微波介电性能,开发出一系列介电常数εr为6~30的低介电常数LTCC微波介质陶瓷材料,研究了制备工艺对相结构、微观结构以及微波介电性能的影响,通过远红外反射光谱及其模拟计算研究了新材料的晶体结构与介电性能之间的关系,研究了影响微波介电性能的本征与非本征因素。