【摘 要】
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低介电常数类微波介质材料在微波基板中有着广泛的应用,因此在近年来吸引了人们持续的关注.在诸多材料体系中,通过标准固相反应法制备的熔融石英(即非晶SiO2)具有很低的
【机 构】
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浙江大学材料科学与工程学系电介质材料研究室,杭州310027
【出 处】
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第十五届全国电介质、材料与应用学术会议
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低介电常数类微波介质材料在微波基板中有着广泛的应用,因此在近年来吸引了人们持续的关注.在诸多材料体系中,通过标准固相反应法制备的熔融石英(即非晶SiO2)具有很低的介电常数(3.72)、较高的Qf值(44,300GHz)和较低的谐振频率温度系数(-14.4ppm/℃),且有着成本低的优点.本文采用低熔点的B2O3改性熔融石英,以期改善其微结构均匀性、实现综合微波介电性能的提升.当B2O3的摩尔百分含量(x)为0.05-0.15时,烧结产物中含有大量β-方石英,导致了试样的开裂,这是由高低温型方石英相之间的转变引起的较大体积变化所致.随着x的增加,β-方石英含量显著减少,故可制得无裂纹的试样.x=0.2-0.35时,烧结产物的微结构均匀性明显优于纯SiO2,最高相对密度及对应的烧结温度均随x的增加而降低,而最高Qf值对应的烧结温度则明显高于最高相对密度对应的烧结温度.x=0.2时,在1100℃下烧结3小时可得到如下最佳微波介电性能：εr = 3.56,Qf =70,600 GHz,ηf = -11.4 ppm/℃,此时的相对密度为95.3％.实验结果表明,B2O3的引入能显著改善微结构的均匀性,进而提升熔融石英的综合微波介电性能.
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