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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃威特
研究生(外文):Wei Te Huang
論文名稱:低溫共燒Ba2Ti9O20微波介電陶瓷之研究
論文名稱(外文):Study on Low Temperature Co-fired Ceramic Ba2Ti9O20 Microwave Dielectric Materials
指導教授:劉國雄劉國雄引用關係林諭男林諭男引用關係
指導教授(外文):Kuo-Shung LiuI-Nan Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:材料科學工程學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:Ba2Ti9O20
外文關鍵詞:Ba2Ti9O20
相關次數:
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在微波介電材料中,Ba2Ti9O20具有高介電係數,低溫度係數及介電損失。由文獻中發現添加SnO2可以穩定Ba2Ti9O20的相,所以本實驗添加2 mole% SnO2經煆燒後,便可成相;而且燒結後,塊材微波特的測量可與市售品相同( K = 37、Q = 27500 )。
由Ba2Ti9O20與BBS玻璃擴散偶實驗中,發現有二次相BaTi(BO3)2的析出,欲以BaTi(BO3)2、BBS及TiO2披覆的方法阻止反應,卻依然會有二次相產生。而固態法製作BaTi(BO3)2的塊材,經1000℃燒結後,可以得到微波特性K = 11.5、Q = 23000。
低溫燒結Ba2Ti9O20的厚膜,雖然會有二次相,但是有比較好的微波特性。體積比(Ba2Ti9O20:BBS)5:5在900℃燒結有最大K值=13.7;體積比(Ba2Ti9O20:BBS)8:2在900℃燒結有最大Q值=1600。故以此厚膜進行無收縮基板的製作。
將添加BBS玻璃比例多及少的厚膜疊層,以含玻璃比例少的厚膜為抑制收縮層,經燒結後可得到表面緻密、不收縮,而且微波特性佳(K值=11,Q值=1150)之陶瓷基板。

第一章 前言……………………………………………………………. 1
第二章 文獻回顧………………………………………………………. 2
2.1 微波介電材料性質………………………………………….... 2
2.2 Ba2Ti9O20微波介電材料………………………………...…… 7
2.2.1金屬離子微量添加對Ba2Ti9O20微波性質的影響…… 7
2.2.2 Ba2Ti9O20中金屬離子取代與添加……………………. 8
2.2.3添加玻璃低溫燒結Ba2Ti9O20…………………………. 8
2.3 低溫共燒陶瓷 (Low Temperature Cofired Ceramic)………... 9
2.3.1材料相關文獻………………………………………..… 9
2.3.2刮刀成形概述………………………………………… 10
2.3.3影響生胚品質的變數……………….………………... 11
2.4 微波性質量測…………………………………………….…. 13
2.4.1平行板量測法……………………….………...……… 13
2.4.2圓柱形共振腔量測法………..……………………….. 15
2.4.3 SPDR(Split-post Dielectric Resonator)厚膜量測法….. 20
第三章 實驗步驟………………………………………...…………… 31
3.1 純相Ba2Ti9O20塊材之製作…………………....………….… 31
3.2 Ba2Ti9O20與BaO-B2O3-SiO2玻璃之界面反應…………...... 32
3.2.1 Ba2Ti9O20與BaO-B2O3-SiO2玻璃之擴散偶……..….. 32
3.2.2 BaTi(BO3)2製作及披覆……………….……………… 32
3.2.3溶膠凝膠法製作BBS玻璃溶液及披覆…….………. 33
3.2.4 TiO2披覆…………………………………...………… 33
3.3 低溫燒結Ba2Ti9O20陶瓷厚膜…………………..………….. 33
3.4 低溫燒結BaTi(BO3)2厚膜…………….…………………… 35
第四章 結果與討論……………………….…….…….………..….. 41
4.1 純相Ba2Ti9O20製作………………………………………… 41
4.1.1添加SnO2幫助Ba2Ti9O20成相……………………... 41
4.1.2微波特性比較…….….…..…………………….…..… 42
4.2 Ba2Ti9O20與BBS玻璃之界面反應…………………….….. 42
4.2.1 Ba2Ti9O20與BBS玻璃之擴散偶……..….……….…. 42
4.2.2 BaTi(BO3)2製作及披覆………..……..………….…... 43
4.2.3 BBS(Sol-gel process)玻璃製作及披覆….….……...… 44
4.2.4 TiO2披覆………………….………………….…….… 45
4.3 低溫燒結Ba2Ti9O20陶瓷厚膜…………………………….... 46
4.3.1低溫燒結之微波介電性質、收縮率及密度分析…... 46
4.3.2低溫燒結Ba2Ti9O20陶瓷厚膜之SEM及XRD分析. 47
4.4 無收縮基板製作……………………………………………. 48
4.5低溫燒結BaTi(BO3)2厚膜……………………….…………. 48
4.5.1低溫燒結BaTi(BO3)2厚膜之XRD及SEM分析.…. 49
4.5.2低溫燒結BaTi(BO3)2厚膜之微波特性及收縮率之分析
……………….…49
第五章 結論…………………………………………………………. 79
第六章 參考資料…………………………………………………… 80

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