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zbs玻璃对0.6Li_2ZnTi_3O_8-0.4Li_2TiO_3陶瓷微波介电性能及烧结特性的影响

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电子元件与材料 2019年第1期38卷 42-48页

作者：张梦迪吕学鹏郑勇南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏南京210016 南京工程学院材料科学与工程学院江苏南京211167

采用固相烧结法制备0. 6Li_2ZnTi_3O_8-0. 4Li_2TiO_3陶瓷,并研究了zbs (ZnO-B2O3-SiO2)掺杂对0. 6Li_2ZnTi_3O_8-0. 4Li_2TiO_3陶瓷的相组成、致密度、微观形貌及微波介电性能的影响。结果表明,0. 6Li_2ZnTi_3O_8-0. 4Li_2TiO_3+xzbs陶瓷中仅存在Li_2ZnTi_3O_8和Li_2TiO_3相。随着x的增加,其致密化温度逐渐降低,相对介电常数εr和品质因子Q·f均先增加后减小,谐振频率温度系数τ_f基本不变。当x为1%(质量分数)时,0. 6Li_2ZnTi_3O_8-0. 4Li_2TiO_3+1%zbs陶瓷在900℃烧结4 h后具有良好的微波介电性能:εr=25. 4,Q·f=88640 GHz,τ_f=-1×10^(-6)℃^(-1),且与Ag具有良好的化学相容性。

关键词： 0.6Li2 ZnTi3 O8-0.4Li2 TiO3陶瓷 zbs玻璃低温共烧陶瓷相组成微观结构微波介电性能

掺zbs玻璃低温烧结ZnNb2O6微波介质陶瓷的研究

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材料导报（纳米与新材料专辑） 2009年第1期23卷 363-365页

作者：郭宏政甘国友严继康郑振中王立惠昆明理工大学材料与冶金工程学院昆明650093

研究了ZnO-Be2O3—SiO2（zbs）玻璃料对ZnNb2O6微波介质陶瓷烧结特性和介电性能的影响。结果表明，zbs玻璃料形成的液相加速了颗粒间的传质，促进了烧结，能使ZnNb2O6陶瓷的烧结温度有效地降低至950℃。随着zbs含量的增加，样品中出现... 详细信息

研究了ZnO-Be2O3—SiO2（zbs）玻璃料对ZnNb2O6微波介质陶瓷烧结特性和介电性能的影响。结果表明，zbs玻璃料形成的液相加速了颗粒间的传质，促进了烧结，能使ZnNb2O6陶瓷的烧结温度有效地降低至950℃。随着zbs含量的增加，样品中出现了第二相，且气孔被包裹在晶粒内部难以逃脱出来，导致样品的缺陷和损耗增加，从而降低介电性能。掺杂1％zbs的ZnNb2O6陶瓷在950℃保温4h，能获得优异的综合介电性能：ε＝23．56、Q·f=18482GHz、τf=-28．8×10^-6／℃。

关键词：低温烧结掺杂 zbs玻璃 ZnNb2O6

ZnO-B_(2)O_(3)-SiO_(2) 玻璃对ZnO线性电阻陶瓷结构及电学性能的影响

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西南科技大学学报 2024年第2期39卷 40-47页

作者：陈芳鲁加加李良锋马雪西南科技大学材料与化学学院四川绵阳621010 四川金汇能新材料股份有限公司四川雅安625000

ZnO线性电阻陶瓷是具有较小的阻温系数和非线性系数且耐受能量较大的新型电气元件。以ZnO-B_(2)O_(3)-SiO_(2)(zbs)玻璃为烧结助剂,采用固相烧结法制得ZnO线性电阻陶瓷,研究了zbs掺量对ZnO线性电阻陶瓷体系烧结温度、物相组成、微观结... 详细信息

ZnO线性电阻陶瓷是具有较小的阻温系数和非线性系数且耐受能量较大的新型电气元件。以ZnO-B_(2)O_(3)-SiO_(2)(zbs)玻璃为烧结助剂,采用固相烧结法制得ZnO线性电阻陶瓷,研究了zbs掺量对ZnO线性电阻陶瓷体系烧结温度、物相组成、微观结构以及电学性能的影响。结果表明:当zbs玻璃掺杂质量分数为0.5%、烧结温度为1150℃时,ZnO线性电阻陶瓷具有最佳的综合性能,其体积密度为5.070 g/cm^(3),相对密度为95.85%,电阻率为1406.6Ω·cm,非线性系数为1.06,电阻温度系数为3.88×10^(-4)℃^(-1)。zbs玻璃掺杂烧结工艺实现了ZnO线性电阻在1150℃的低温烧结。

关键词： ZnO线性电阻陶瓷 zbs玻璃微观结构非线性系数阻温系数

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锌硼硅玻璃掺杂对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

中国陶瓷 2019年第3期55卷 12-16页

作者：黄雪琛王婷婷张小龙祝晓岚滁州学院材料与化学工程学院滁州239000

用固相法制备了ZnO-B_2O_3-SiO_2(zbs)玻璃及zbs玻璃掺杂钛酸钡基介质陶瓷,研究zbs含量对陶瓷的密度、结构及介电温度特性的影响,研究表明:随着zbs玻璃的增加,烧结温度逐渐降低,陶瓷晶体的结晶度逐渐减弱,平均晶粒尺寸先增大后减小,所... 详细信息

用固相法制备了ZnO-B_2O_3-SiO_2(zbs)玻璃及zbs玻璃掺杂钛酸钡基介质陶瓷,研究zbs含量对陶瓷的密度、结构及介电温度特性的影响,研究表明:随着zbs玻璃的增加,烧结温度逐渐降低,陶瓷晶体的结晶度逐渐减弱,平均晶粒尺寸先增大后减小,所有的样品的介温曲线都出现了双峰结构,室温介电常数先增加后减小,介电损耗逐渐减小。当zbs含量为1 wt%时,室温介电常数为1127,介电损耗为0.015。烧结温度为1125℃,满足容温变化率(△C/C25℃≤±15%)的工作温度范围为-55～190℃。

关键词： zbs玻璃高温介电稳定性显微结构介电性能

添加ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃对0.79ZnAl_2O_4-0.21TiO_2陶瓷烧结和微波介电性能的影响

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中国陶瓷 2013年第9期49卷 13-16,21页

作者：张平赵建渊张明名天津大学电子信息工程学院天津300072

通过常规固相法合成0.79ZnAl2O4-0.21TiO2(ZAT)复相陶瓷,研究了不同添加量ZnO-B2O3-SiO2(zbs)玻璃对ZAT陶瓷烧结特性和微波介电性能的影响。通过X射线衍射和扫描电镜研究ZAT陶瓷的物相结构和微观形貌。添加zbs玻璃可有效降低ZAT陶瓷的... 详细信息

通过常规固相法合成0.79ZnAl2O4-0.21TiO2(ZAT)复相陶瓷,研究了不同添加量ZnO-B2O3-SiO2(zbs)玻璃对ZAT陶瓷烧结特性和微波介电性能的影响。通过X射线衍射和扫描电镜研究ZAT陶瓷的物相结构和微观形貌。添加zbs玻璃可有效降低ZAT陶瓷的烧结温度;TiO2和ZnAl2O4发生反应生成微量的ZnTiO3物相;当zbs玻璃添加量为12 wt%时,ZAT陶瓷烧结温度降低至950℃,并获得较好的微波介电性能:εr=11.2,Q f=18085 GHz,τf=-26 ppm/℃,可作为应用于低温共烧陶瓷(LTCC)的潜在材料。

关键词： ZnAl2O4基陶瓷 zbs玻璃微波介电性能低温共烧陶瓷

ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃对Ca[(Li_(1/3)Nb_(2/3))_(0.95)Zr_(0.15)]O_(3+δ)陶瓷微波介电性能的影响

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中国陶瓷 2008年第4期44卷 12-14页

作者：熊钢周东祥龚树萍咸宁学院信息工程学院华中科技大学武汉430074 华中科技大学

研究了ZnO-B2O3-SiO2（zbs）玻璃对陶瓷的烧结性能及微波介电特性的影响。研究表明zbs的掺入能有效降低Ca[（Li1／3Nb2／3）0.95Zr0.15]O3＋δ陶瓷体系的烧结温度150-200℃，谐振频率温度系数随zbs掺入量增加及烧结温度的提高，由负值... 详细信息

研究了ZnO-B2O3-SiO2（zbs）玻璃对陶瓷的烧结性能及微波介电特性的影响。研究表明zbs的掺入能有效降低Ca[（Li1／3Nb2／3）0.95Zr0.15]O3＋δ陶瓷体系的烧结温度150-200℃，谐振频率温度系数随zbs掺入量增加及烧结温度的提高，由负值向正值方向移动。在1000℃，掺入质量分数7wt％的ZBN，陶瓷微波介电性能最佳：εr=31．1，Qf=9550GHz，Tf=-8．9ppm／℃，在960℃烧结4小时，可获得介电性能为：εf=28．6，Qf=641OGHz，Tf=-9．8ppm／℃陶瓷样品。

关键词： Ca[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15]O3+δ陶瓷低温烧结 zbs玻璃微波介电特性

离子掺杂对高性能ZnO-TiO2系LTCC微波介质陶瓷的影响

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离子掺杂对高性能ZnO-TiO2系LTCC微波介质陶瓷的影响

作者：石燕电子科技大学

学位级别：硕士

随着科技日新月异的发展,使得通讯设备小型化、高速度、多功能等成为通讯技术发展的必然趋势。低温共烧陶瓷(LTCC)技术是微波介质陶瓷将来重要的发展方向。微波电路通常使用的配线原料是银(Ag)或铜(Cu),拥有较高的电导率,该类陶瓷材料... 详细信息

随着科技日新月异的发展,使得通讯设备小型化、高速度、多功能等成为通讯技术发展的必然趋势。低温共烧陶瓷(LTCC)技术是微波介质陶瓷将来重要的发展方向。微波电路通常使用的配线原料是银(Ag)或铜(Cu),拥有较高的电导率,该类陶瓷材料在微波频段下的介电损耗相比常规有机材料小,但由于金属电极的烧结温度限制,需要开发具有较低烧结温度的LTCC,可与Ag或Cu共同烧制。低温共烧陶瓷可以很好的匹配微波电路中的性能要求,在市场应用上亦是大受欢迎。本文以ZnMgTiO(ZMT)陶瓷材料为研究对象,采用传统固相反应法,研究了ZMT微波介质陶瓷用离子取代以进行基料改性,包括A位(Zn和Mg)和B位(Ti)取代。详细探讨了ZMT微波介质陶瓷中Co取代一部分Zn的影响,包括Co的取代量、烧结温度对陶瓷物相、微波介电性能的影响,并对ZnO-MgO-CoO-TiO2(ZMCT)系微波介质陶瓷谐振频率温度系数进行了调节,文章的最后部分介绍了对ZMT的复合降烧和对降烧机理的研究。ZMT微波介质陶瓷具有钛铁矿结构,其介电常数在20左右,拥有较高的品质因数,但是其谐振频率温度系数负值较大。在900℃下烧结4h得到的微波介电性能为:εr=20.91,Q×f=61630GHz,τ=-76.4ppm/℃,不能实际应用。本文首先对ZMT陶瓷通过离子掺杂进行τ值的调节。在离子取代的种类上,选用稀土元素和离子半径相近的元素进行取代,观察能否通过这种方式提高频率温度系数。对于使用Co取代不同量的Zn形成(ZnMg)1-xCoxTiO陶瓷进行了低温烧结研究,Co的取代能够在维持较好的微波介电性能的情况下使频率温度系数值得到提高,x的变化范围为0.1。通过加入低熔点玻璃ZnO-B2O-SiO2(zbs),在900℃下烧结,可获得优异的的微波介电性能,其中当x=0.06时形成钛铁矿型固溶体(ZnMg)0.94Co0.06TiO具有最佳微波介电性能:εr=21.58,Q×f=53948GHz,τ=-54 ppm/℃。要得到零温度系数陶瓷材料,可把具有正负性相反的两种微波介质陶瓷材料进行复合,将正温度系数的材料加入到ZMCT陶瓷材料中,从而提高ZMCT陶瓷的频率温度系数,此方法即正负温度系数中和法。运用这种方法设计了ZMCT与Ti O2的复合实验。最终发现ZMCT+9%TiO2在900℃下烧结4h的微波介电性能最佳为:εr=26.03,Q×f=34830GHz,τ=-4 ppm/℃。为降低保温时间,采用两种低熔点玻璃复合掺杂,设计了zbs和Li2WO在900℃下不同保温时间的复合降烧实验。通过实验可知Li2WO玻璃和zbs复合可以有效的降低ZMCT的烧结保温时间。(ZMCT+3%zbs)+0.75%Li2WO在900℃下保温1h获得的微波介电性能:εr=21.4,Q×f=49323 GHz。此外,还探讨了zbs低熔点玻璃的降烧机理。

关键词： ZMT ZMCT zbs玻璃 Ti O2

高频NiCoZn铁氧体性能研究及EMI开关电源滤波器设计

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高频NiCoZn铁氧体性能研究及EMI开关电源滤波器设计

作者：雷鹏成都信息工程大学

学位级别：硕士

近年来,随着信息技术以及互联网技术的飞速发展,大力地推动了电子元器件、组件和系统的高性能化以及小型化发展,而开关电源作为电源系统不可缺少的组件也随之发展。随着开关电源的小型化以及高性能化,其在高频下产生的电磁干扰日益严重... 详细信息

近年来,随着信息技术以及互联网技术的飞速发展,大力地推动了电子元器件、组件和系统的高性能化以及小型化发展,而开关电源作为电源系统不可缺少的组件也随之发展。随着开关电源的小型化以及高性能化,其在高频下产生的电磁干扰日益严重,因而对EMI（Electromagnetic Interference）滤波器滤波性能提出了更高的要求。高频高Q的NiCoZn铁氧体可作为关键材料应用于EMI滤波器,但高烧结温度限制了其与目前主流的LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic）无源集成技术的结合。而通过掺杂低熔点氧化物、玻璃、陶瓷来降低铁氧体烧结温度是软磁类铁氧体常用方法。本文通过实验研究了 NiCoZn（NCZF）铁氧体、ZnO-B2O3-SiO2（zbs）玻璃掺杂NCZF铁氧体、Bi4Ti3O12（BIT）陶瓷掺杂NCZF铁氧体在不同烧结温度下其烧结性能、组成相、微观结构、磁性能以及介电性能研究,并验证了三个体系下具有优异性能的铁氧体对EMI开关电源的滤波性能影响。对NCZF铁氧体研究发现:NCZF铁氧体在800℃烧结时,相关主相已经成相;在烧结温度较低时,NCZF铁氧体有优异的品质因数Q。对zbs/NCZF复合材料研究发现:1100℃温度烧结下,zbs玻璃掺杂NCZF铁氧体复合成功;适量的zbs玻璃掺杂可以降低NCZF铁氧体烧结温度;频率在1MHz到5.8MHz频段范围x=8wt%的掺杂样品磁损耗最小,其品质因数最大;在65MHz到400MHz频段其整体ε’基本稳定,x=8wt%样品拥有最大值23。对BIT/NCZF复合材料研究发现:BIT陶瓷在770℃煅烧后,其钙钛矿结构已经形成;当烧结温度超过900℃时,适量的BIT能促进NCZF铁氧体晶粒生长;x=6wt%的样品在频段1MHz～56MHz范围内,其Q值表现较优异;在频段3.5MHz到288MHz,掺杂量为x=6wt%的样品其tanσ＜0.002,介电损耗低。通过对三个体系下具有优异性能的铁氧体对EMI开关电源滤波器的滤波性能的影响验证发现:NCZF、zbs/NCZF（8wt%zbs掺杂）、BIT/NCZF（6wt%BIT掺杂）三种材料所制的滤波器都在1.5MHz对共模噪声抑制达到20dB,在1.5MHz对差模噪声抑制达到25dB,并在之后约38MHz的频带内噪声抑制性能优异;由1100℃烧结制备的NCZF铁氧体构成的滤波器在频率为7MHz以上时的共模噪声抑制能力和频率为10MHz以下时的差模噪声抑制能力更强;而由900℃烧结的BIT掺杂铁氧体构成的滤波器在频率为10MHz～15MHz范围内时的差模噪声抑制能力更强;当频率超过20MHz时,三类铁氧体作为差模电感时,其对差模噪声抑制效果相当。因此,BIT掺杂NCZF铁氧体在与LTCC集成技术结合开发高性能EMI滤波器方面有很好的应用前景。

关键词： LTCC NCZF铁氧体 zbs玻璃 BIT陶瓷 EMI滤波器

ZnAl2O4系微波介质陶瓷的制备及其微波介电性能的研究

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ZnAl2O4系微波介质陶瓷的制备及其微波介电性能的研究

作者：赵建渊天津大学

学位级别：硕士

本文以ZnAl2O4系微波介质陶瓷为研究对象，通过添加TiO2和SrTiO3来调节体系谐振频率温度系数，提高体系的微波介电性能;对0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷的预烧温度、二次球磨时间等制备工艺进行了研究，探索制备0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷体... 详细信息

本文以ZnAl2O4系微波介质陶瓷为研究对象，通过添加TiO2和SrTiO3来调节体系谐振频率温度系数，提高体系的微波介电性能;对0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷的预烧温度、二次球磨时间等制备工艺进行了研究，探索制备0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷体系的最佳工艺参数;通过添加助熔剂（zbs玻璃和H3BO3），研究了0.79ZnAl2O4-0.21TiO2微波介质陶瓷的低温烧结特性和微波介电性能。首先，本文采用传统的固相陶瓷工艺制备（1-x）ZnAl2O4-xTiO2微波介质陶瓷，系统研究了不同TiO2添加量对陶瓷的烧结行为、物相组成、显微形貌以及微波介电性能的影响，当TiO2添加量为0.21mol时，0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷体系达到最佳微波介电性能,：εr=12.16，Q·f=78954GHz，τf=-2.2ppm/℃。用相同方法研究了（1-x）ZnAl2O4-xSrTiO3微波介质陶瓷，当添加0.06molSrTiO3时，0.94ZnAl2O4-0.06SrTiO3在1475℃下烧结后，微波介电性能为εr=11.27，Q·f=41487GHz，τf=+7.5ppm/℃。其次，研究了陶瓷的固相合成制备工艺参数对0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷体系介电性能的影响，通过改变预烧温度和二次球磨时间，得到了性能优良、致密度很高的0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷，最佳工艺参数为预烧温度为1050℃，二次球磨时间24h，烧结温度为1300℃。最后，为了有效降低0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷体系的烧结温度，满足LTCC应用的需求，通过分别添加zbs玻璃和H3BO3，系统地研究了两种助熔剂对0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷体系低温烧结的影响、作用机理以及微波介电性能的影响。通过XRD、SEM等实验方法，揭示了掺杂不同质量分数zbs玻璃的0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷的物相组成、微观结构与介电性能的关系。当添加12wt%zbs玻璃，在950℃下烧结时，可获得满足LTCC要求的微波介电性能：εr=11.2， Qf=18085GHz， τf=-26ppm/℃。添加0.5wt%H3BO3的0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷在1250℃下烧结得到的微波介电性能为：εr=12.02，Q·f=80120GHz，τf=-2.1ppm/℃。添加2wt%H3BO3的0.79ZnAl2O4-0.21TiO2陶瓷1200℃下烧结得到微波介电性能：εr=11.75，Q·f=74670GHz，τf=+1.8ppm/℃。

关键词： ZnAl2O4系微波介质陶瓷 0.79ZnAl2O4-0.21TiO2 LTCC zbs玻璃 H3BO3