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1、影响Ba(B1/3B2/3)O3型微波介质陶瓷介电损耗的因素/田中青等25*影响Ba(B1/3B2/3)O3型微波介质陶瓷介电损耗的因素1121田中青,黄伟九,余洪滔,梁依经(1重庆工学院材料学院,重庆400050;2武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070)摘要微波介质陶瓷是制作各种微波器件的关键材料。具有复合钙钛矿结构Ba(B1/3B2/3)O3(B=Mg、Zn、Ni或Co;B=Ta和Nb)型的微波介质陶瓷材料由于在很高的微波频率下具有极低的介电损耗而受到人们的重视。在总结前人研究成果并结合自己研究结果的基础上,从材
2、料的晶体结构、显微组织、制备工艺等方面探讨了影响这类材料介电损耗的因素。关键词微波介质陶瓷复合钙钛矿介电损耗FactorsInfluencingDielectricLossofBa(B1/3B2/3)O3TypeMicrowaveDielectricCeramics1121TIANZhongqing,HUANGWeijiu,YUHongtao,LIANGYijing(1SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ChongqingInstituteofTechnology,Chongqing400050;2StateKe
3、yLabofAdvancedTechnologyforMaterialsSynthesisandProcessing,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070)AbstractMicrowavedielectricceramicsarethekeymaterialsformicrowavecomponents.ComplexperovskiteBa(B1/3B2/3)O3(B=Mg,Zn,NiorCo;B=TaandNb),whichpossessverylowdielectriclossathighmicrowavef
4、requency,hasattractedareatdealofattention.Inthispaper,factorsofinfluencingdielectricloss,suchascrystalstructure,microstructureandpreparation,arediscussedbasedonothersandauthorsresearches.Keywordsmicrowavedielectricceramic,complexperovskite,dielectricloss2Qf=f/tan=/2T=常数(2)0引言
5、由此可见,在微波范围内,微波介质陶瓷的Qf乘积基本保微波介质陶瓷是近30年来发展起来的一种新型功能陶瓷持不变。这些结果在大多数微波介质陶瓷材料中都得到了较好材料,具有介电常数r高、品质因子Q高(即介电损耗低)、频率的实验验证。由于不同的测试频率具有不同的Q值,因此,在温度系数f小等优良性能,是制作谐振器、滤波器、介质基片、比较同一系列材料的Q值时,必须换成同频率才有可比性。从介质天线、介质波导回路等各种微波器件的关键材料。随着移式(1)还可以看出,Q-1。由此可见,要降低介电损耗,阻尼动通信、卫星通信的迅速发展,对材料在高频下的介电损耗要求常数必须要小。影响
6、的因素很多,归纳起来有3种[4]:(1)越来越高。具有复合钙钛矿结构Ba(B1/3B2/3)O3(B=Mg、理想晶体中,由于非简谐晶格力引起晶格声子相互作用而产生Zn、Ni或Co;B=Ta和Nb)型或它们之间的复合系统[1~3]的微的损耗,导致光频声子阻尼和由此而产生的微波损耗,通常称为波介质陶瓷材料由于在很高的微波频率下具有极低的介电损耗本征损耗。(2)均匀的实际晶体或微晶中,由于偏离完美晶格周而受到人们的重视。目前对这类材料的研究主要集中在如何降期或周期性缺陷如点缺陷、掺杂原子、空位或缺陷对引起的准结低其介电损耗上。本文在总结前人研究成果并结合自己研究结合态
7、而产生的损耗。这些缺陷引起声子散射而产生衰减。(3)果的基础上,从材料的晶体结构、显微组织、制备工艺等方面探实际的非均匀陶瓷中由位错、晶界、包裹和第二相等引起的损讨了影响这类材料介电损耗的因素,希望能对他人的研究有所耗,通常称为非本征损耗。非本征损耗由杂质富集在晶界产生裨益。的偶极子弛豫或空间电荷弛豫引起。因此,要制备低损耗的微1微波介质陶瓷介电损耗的理论分析波介质陶瓷,必须尽可能地使用高纯原料,并控制好工艺以制备出杂质少、缺陷少且晶粒均匀分布的陶瓷。具体而言,影响Ba根据晶格点阵振动的一维模型理论,介质的介电损耗tan(B1/3B
