高频大功率MLCC瓷料的研究

摘要

高频大功率MLCC陶瓷系统MgO-TiO2-ZnO-CaO(简称MTZC)是以MgO-TiO2-ZnO陶瓷系统为基础进一步研究得到的优秀的微波介质陶瓷材料，可作为滤波器、谐振器中的介质材料应用于大功率微波频段。该系统较MgO-TiO2-ZnO系统具有较低的烧结温度，并且具有更加优良的微波介电性能。
　　 MgO-TiO2-ZnO(简称MTZ)陶瓷系统以MgTiO3为主晶相，具有较低的介质损耗，但是其介电常数不够高，温度系数为正值，并且其烧结温度过高。CaTiO3可以提高系统的介电常数、补偿MTZ系统的温度系数和降低系统的烧结温度，并且能进一步降低系统损耗。因此适当改变系统中CaTiO3的含量，可以获得接近于零温度系数的陶瓷材料。
　　 本论文以MgO-TiO2-ZnO-CaO系统作为研究对象，重点研究了各种组分的含量以及工艺条件对系统介电性能的影响，并且采用多种分析手段详细讨论了系统的微观机理。XRD分析表明：经预烧后的MTZ系统形成MgTiO3和ZnTiO3的无限固溶体(Mg，Zn)TiO3，经过烧结形成陶瓷后，晶格常数a，c较预烧后略有伸长。这是由于原来预烧后存在于晶界上的Zn2+更多的进入晶粒所致。系统的成分在烧结的过程中发生相转变，Mg2TiO4转变为MgTiO3并最终消失。同时ZnO作为一种必不可少的助熔剂，在烧结过程中降低了烧结温度，促进瓷料烧结，达到改善系统介电性能的目的。MgTiO3和ZnTiO3形成固溶体能够降低陶瓷的致密化烧结温度。
　　 通过大量的实验分析，发现实验过程中的工艺条件，例如预烧温度、烧结温度等，都能对系统的介电性能造成影响，因此在配方确定的基础上探索适合与本实验过程的工艺条件成为决定试验成功与否的重要因素。在此基础上制备出了介电性能优良的微波介质陶瓷材料，其介电性能参数如下：
　　 在1MHz下，MTZC系统瓷料圆片电容器测试参数：ε=23±1αc=0±20ppm/℃tanδ≤0.4×10-4。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1信息功能陶瓷材料的发展

1.2多层陶瓷电容器(MLCC)概述

1.3课题简介

第二章系统的确定

2.1典型高频MLCC介质瓷料

2.2配方设计原则

第三章实验工艺过程与样品测试

3.1实验工艺过程

3.2 MLCC工艺探索

3.3样品性能测试

第四章CaTiO3陶瓷与MgO-TiO2-ZnO系统研究

4.1 CaTiO3陶瓷研究

4.2 MgO-TiO2-ZnO系统研究

第五章MgO-TiO2-ZnO-CaO系统研究

5.1 MgO-TiO2-ZnO-CaO系统微观机理分析

5.2 MTZC系统中Ca含量对介电性能的影响

5.3 MTZC系统中Zn含量对介电性能的影响

第六章制备工艺对系统性能的影响

6.1烧结温度对系统介电性能的影响

6.2预烧温度对系统介电性能的影响

第七章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢