Li-B-Si添加剂优化Ba-0.15Zn-4Ti陶瓷低温烧结与微波性能

本篇论文深入探讨了Li-B-Si (LBS) 添加剂对BaO-0.15ZnO-4TiO2 (BZT) 低钛酸钡陶瓷烧结温度和微波介电性能的影响。研究者杜恒、马元等人，利用博士点基金支持，针对电子科技大学微电子与固体电子学院进行的研究，关注了LBS玻璃作为添加剂在提高陶瓷工艺上的潜在作用。 首先，研究发现LBS玻璃的引入显著降低了烧结温度，将原本需要达到1150℃的高温烧结过程降低到了900℃~925℃。这一变化对于工业生产来说具有重要意义，因为它可能减少能源消耗，同时缩短了生产周期。添加LBS后，BZT陶瓷的相组成发生了变化，由高温烧结的两种相（BaTi4O9和BaZn2Ti4O11）转变为低温烧结时的三种相（BaTi5O11、BaTi(BO3)2和BaZn2Ti4O11），这表明添加剂促进了相变，提高了材料的稳定性。 其次，值得注意的是，尽管烧结温度降低，但加入了LBS的BZT陶瓷在低温下保持了出色的微波介电性能。介电常数εr（相对介电常数）的范围为25.37~30.01，Qxf（品质因数）则高达17,920~20,639 GHz。这些数值显示出该陶瓷具有良好的微波吸收和传输能力，这对于微波通信和雷达应用领域具有很高的实用价值。 此外，关键词“BaO-0.15ZnO-4TiO2 LTCC”强调了这是一种用于低损耗、高频率应用的高温结构陶瓷（LTCC，Low Temperature Co-fired Ceramics），而“Li2O-B2O3-SiO2 (LBS)”则揭示了添加剂的具体成分。这项研究不仅提升了陶瓷的工艺效率，还优化了其功能性能，为LTCC技术的发展提供了新的可能性。 这篇论文为理解Li-B-Si添加剂如何影响BaO-0.15ZnO-4TiO2陶瓷的微观结构与功能特性，特别是在降低烧结温度和改善微波介电性能方面，提供了有价值的研究成果。这对于推动微波介电陶瓷材料在通信、雷达和其他微波技术中的应用具有重要的学术和实践意义。