Bi6B10O24基陶瓷材料的制备及性能开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

随着现代无线通讯、物联网、汽车电子和医疗电子等行业的快速发展,相应系统和器件正在向多功能、小型化、柔性、轻量、低成本和高频的方向发展,对介电材料的性能进一步提出新的要求,对性能优异的微波介电陶瓷材料的需求不断增加。低温共烧陶瓷技术可以实现高密度集成电路,以及无源器件和有源器件的混合集成,进而实现器件和系统的小型化和多功能化。低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic,LTCC)技术是于1982年由美国休斯公司开发的新型材料技术,最初主要应用于军事电子领域,其成本相对较高,近年来由于受到汽车电子和通讯等行业的推动,LTCC材料和工艺有了很大的改进,成本降低,逐渐向民用方向发展。

LTCC技术采用厚膜材料,根据共烧陶瓷设计的结构制造,利用低温共烧陶瓷为基础的多层结构设计将元件与电路集成,可有效减少整体器件体积。微波介质陶瓷是低温共烧陶瓷技术中的关键材料。大多数微波介质陶瓷的烧结温度都比较高,目前研究热点之一是700oC以下的超低温烧结陶瓷(ULTCC)材料的开发,有利于降低能耗,防止易挥发组分的挥发以及同其他材料的反应。大多数高品质因数(Q)的介电材料具有高的烧结温度,通常采用添加低熔点玻璃的方法来降低烧结温度,但往往会造成微波介电性能的恶化,以及机械强度的降低。常见的低熔点添加剂有TeO2、Bi2O3、B2O3、Li2O、V2O5和MoO3等。从材料科学角度设计和开发具有本征超低烧结温度的微波介质陶瓷材料,不仅成相简单,而且性能优良。超低温烧结陶瓷材料的研究主要集中在钼酸盐、碲酸盐、钒酸盐、钨酸盐、硼酸盐和玻璃陶瓷。关于硼酸盐超低烧陶瓷的研究很少,目前仅有5种陶瓷,分别是Li3AlB2O6、Li3BO3、HBO2、Bi6B10O24、Bi4B2O9,其中HBO2溶于水。

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