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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:謝彩晨
研究生(外文):Tsai-ChenHsieh
論文名稱:剛玉結構Mg4Ta2O9介電陶瓷材料在Mg2+位置做不同參雜量離子的微波介電特性改善與研製
論文名稱(外文):Improvement of Corundum-structured Dielectric Ceramic Material Mg4Ta2O9 with Mg2+ Substituted by Different Doping Ions
指導教授:李炳鈞
指導教授(外文):Bing-Jing Li
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:102
中文關鍵詞:微波介電特性高品質因數微波介電材料孔隙
外文關鍵詞:Microwave dielectric propertiesHigh-Q microwave dielectric ceramicsporosity
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此篇論文中主要介紹兩大部分,第一部份將介紹低損耗剛玉結構A4B2O9的介電陶瓷材料,且探討不同參雜方法對其材料特性之應用與改善;第二部份著重於四種參雜材料在最緻密情形下最大品質因數的預測,以及在不同參雜量離子和不同溫度下損耗正切與孔隙的趨勢,用以探討剛玉結構材料作為微波元件用途時,儲存訊號能量能力的上限。
There are two main subjects in this thesis. First, we will discuss the low loss corundum-sructured A4B2O9 dielectric ceramic material, and make a thorough inquiry to the influence of different kinds of doped ions in order to improve its microwave dielectric properties and applications. Second, there will be an emphasis on the prediction of the maximum quality factor of four kinds of doped materials in the fully-densed condition, and the relation between the loss tangent and porosity in different doped ions and temperature.
目錄
摘要 I
目錄 VII
表目錄 XI
圖目錄 XII
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究目的 2
第二章 介電材料原理 3
2-1 介電材料之微波特性 3
2-1-1 介電性質與極化 3
2-1-2 極化電荷 3
2-1-3 介電係數(Dielectric constant:K、εr) 7
2-1-4 推遲效應(Time-retardation effect) 9
2-1-5 品質因數(Quality factor:Q) 17
2-1-6 共振頻率溫度飄移係數(Temperature coefficient of resonant frequency:τf) 19
2-2 介電共振器(Dielectric resonator:DR)原理 21
2-3 Corundum結構 25
2-4 材料的燒結 28
2-4-1 燒結的種類 28
2-4-2 材料燒結之擴散方式 30
2-4-3 材料燒結之過程 31
第三章 孔隙率分析 33
3-1 介電陶瓷的損耗影響因子 33
3-2 材料最小介電損耗的預測方法 34
3-2-1 曲線擬和 34
3-2-2 回歸分析 34
3-2-3 線性回歸(Linear Regrssion) 36
3-2-4 非線性回歸(Nonlinear Regrssion) 40
第四章 實驗程序與量測方法 42
4-1 微波介電材料的製備 42
4-1-1 粉末的配製與球磨 43
4-1-2 粉末的煆燒 43
4-1-3 煆燒後粉末的調配 43
4-1-4 加入黏劑、過篩 44
4-1-5 壓模成型、去黏劑及燒結 44
4-2 微波介電材料的量測與分析 45
4-2-1 密度測量 45
4-2-2 X-Ray分析 45
4-2-3 SEM分析 46
4-2-4 介電特性量測與分析 46
4-2-5 共振頻率溫度飄移係數之量測 53
第五章 實驗結果與討論 54
5-1 (Mg1-xCox)4(Ta0.95Nb0.05)2O9之微波介電特性 56
5-1-1 (Mg1-xCox)4(Ta0.95Nb0.05)2O9之相對密度分析結果 56
5-1-2 (Mg1-xCox)4(Ta0.95Nb0.05)2O9之介電係數( )、品質因素(Q×f)分析結果 57
5-1-3 (Mg1-xCox)4(Ta0.95Nb0.05)2O9之SEM分析結果 59
5-1-4 (Mg1-xCox)4(Ta0.95Nb0.05)2O9之XRD分析結果 61
5-1-5 (Mg1-xCox)4(Ta0.95Nb0.05)2O9之溫度頻率飄移係數(τf)分析結果 65
5-2 (Mg1-xCox)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之微波介電特性 66
5-2-1 (Mg1-xCox)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之相對密度分析結果 67
5-2-2 (Mg1-xCox)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之εr、Q×f分析結果 68
5-2-3 (Mg1-xCox)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之SEM分析結果 69
5-2-4 (Mg1-xCox)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之XRD分析結果 71
5-2-5 (Mg1-xCox)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之溫度頻率飄移係數(τf)分析結果 72
5-3 (Mg1-xNix)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之微波介電特性 74
5-3-1 (Mg1-xNix)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之相對密度分析結果 74
5-3-2 (Mg1-xNix)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之εr、Q×f分析結果 75
5-3-3. (Mg1-xNix)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之SEM分析結果 77
5-3-4 (Mg1-xNix)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之XRD分析結果 78
5-3-5 (Mg1-xNix)4Ta2O9(x=0.3、0.5、0.7、1)之溫度頻率飄移係數(τf)分析結果 80
5-4 (Mg1-xNix)4(Ta0.95Nb0.05)2O9(x=0.01~0.09)之微波介電特性 82
5-4-1 (Mg1-xNix)4(Ta0.95Nb0.05)2O9(x=0.01~0.09)之XRD分析結果 82
5-4-2 (Mg1-xNix)4(Ta0.95Nb0.05)2O9(x=0.01~0.09)之SEM分析結果 84
5-4-3 (Mg1-xNix)4(Ta0.95Nb0.05)2O9(x=0.01~0.09)之相對密度分析結果 88
5-4-4 (Mg1-xNix)4(Ta0.95Nb0.05)2O9(x=0.01~0.09)之微波介電特性分析 89
5-4-5 (Mg1-xNix)4(Ta0.95Nb0.05)2O9(x=0.01~0.09)之溫度頻率飄移係數(τf)分析結果 91
第六章 材料最大品質因數的預測結果與趨勢 93
6-1 MCT最大品質因數之預測 94
6-2 MCTN最大品質因數之預測 94
6-3 MNT最大品質因數之預測 95
6-4 MNTN最大品質因數之預測 97
第七章 結論 98
參考文獻 101
參考文獻

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