LTCC滤波器用MgO-B2O3二元体系低介、高Q微波介电材料的成分设计、缺陷调控与性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61761015
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    37.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0122.物理电子学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

High frequency of modern mobile communication technology requires the corresponding microwave dielectric ceramics should have lower permittivity. However, so far commercial low temperature co-fired ceramics (LTCC) materials with low permittivity contain excess glass phase, which induces the problems with casting difficulties and high dielectric loss. In this project, novel MgO-B2O3 based binary system with low permittivity and small dielectric loss will be designed and prepared. Firstly, the intrinsic dielectric properties of ceramics will be studied by the far infrared reflectance spectroscopy and the first principle calculation, and the origin of dielectric loss will be revealed. Furthermore, small amount of BaCu(B2O5) powders will be added to reduce the sintering temperature of ceramics. The volatilization of B2O3, characteristics of grain boundary and vacancy will be systematically investigated. The intrinsic relationship between the above factors and microwave dielectric properties of ceramics will be discussed, and the microwave dielectric performance of ceramics will be optimized by controlling the structure and defect. The inherent mechanism of impacts between the chemical composition, microstructure and properties about the bending strength and resistance to corrosion characteristics of electroplating will be revealed. Finally, novel low permittivity and small dielectric loss MgO-B2O3-based LTCC materials with excellent performance will be obtained. The implementation of this project will not only improve the principle and methods of performance control for LTCC microwave dielectric materials with low permittivity, but also provide a theoretical and experimental reference for designing similar microwave dielectric materials.
现代通讯技术的高频化要求相应的微波介电陶瓷必须具有更低的介电常数,但是目前商用低介电常数LTCC材料中玻璃相成分过多,存在流延成型困难、介电损耗大等缺点。本项目拟设计制备新型MgO-B2O3基二元体系低介电常数、低损耗LTCC微波介电陶瓷。首先,通过第一性原理计算和远红外反射光谱研究该类陶瓷材料的本征介电特性,揭示其介电损耗的起源。在此基础上,添加少量BaCu(B2O5)陶瓷粉体来降低材料的烧结温度,研究B2O3的挥发、晶界特性、空位等缺陷,揭示上述因素与材料微波介电特性之间的内在关系,通过结构与缺陷调控实现对该类陶瓷介电性能的优化。探讨化学组分、微结构对陶瓷抗弯强度和电镀腐蚀性能的内在影响机理,以期获得性能优异的新型MgO-B2O3基低介低损LTCC微波介电陶瓷。本项目的顺利实施,有助于进一步完善低介LTCC材料性能调控的原理和方法,为类似微波介电材料的科学裁剪提供实验与理论借鉴。

结项摘要

现代通讯技术的高频化要求相应的微波介电陶瓷必须具有更低的介电常数,但是目前商用低介电常数LTCC材料中玻璃相成分过多,存在流延成型困难、介电损耗大等缺点。为了解决这一关键问题,本项目设计制备了系列新型MgO-B2O3基二元体系低介电常数、低损耗LTCC微波介电陶瓷,系统研究了制备工艺对陶瓷材料组成、结构以及微波介电性能等的影响。在此基础上,添加少量BaCu(B2O5)[或BaCu(B2O5)+H3BO3]低熔点粉体来降低材料的烧结温度,系统研究了B2O3的挥发、晶界特性、空位等缺陷,揭示了上述因素与材料微波介电特性之间的内在关系,通过结构与缺陷调控实现了对该类陶瓷介电性能的优化,获得了一系列性能优异的新型MgO-xB2O3-yBaCu(B2O5)、MgO-2B2O3-xwt%BaCu(B2O5)-ywt%H3BO3以及3MgO-B2O3-xwt%BaCu(B2O5)-ywt%H3BO3等低介低损LTCC微波介电陶瓷,进一步完善低介LTCC材料性能调控的原理和方法,为类似微波介电材料的科学裁剪提供了实验与理论借鉴。此外,还对Bi3B5+xO12+3x/2(x=0~6)、Bi4B2+xO9+3x/2、Li2O-Al2O3-2B2O3、Li2O-2MgO-Al2O3-6MoO3等低温共烧LTCC材料体系以及Sr1+xSm2Al2O7+x、La2MgGeO6、Ln2MoO6(Ln=La、Y)、CaTiO3-LnAlO3(Ln=La, Nd)等高Q值微波介质陶瓷材料体系进行了相应的探索工作,并对材料的“组成—结构—性能”的关系进行了系统的研究。

项目成果

期刊论文数量(29)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(8)
Sintering Behavior and Microwave Dielectric Properties of Low-Permittivity SrMgSi(2)O(6)Ceramic
低介电常数SrMgSi(2)O(6)陶瓷的烧结行为及微波介电性能
  • DOI:
    10.1007/s11664-020-08327-z
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Electronic Materials
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Zhou Xianjie;Zhou Huanfu;Hu Sang;Luan Xiaowen;Deng Jiji;Lu Chengming;Li Shixuan;Wang Kuangguo;Chen Xiuli
  • 通讯作者:
    Chen Xiuli
Solid-state reaction mechanism and microwave dielectric properties of 0.95MgTiO(3)-0.05CaTiO(3) ceramics
0.95MgTiO(3)-0.05CaTiO(3)陶瓷的固态反应机理及微波介电性能
  • DOI:
    10.1007/s10854-017-8111-z
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wang Kangguo;Zhou Huanfu;Sun Wendong;Chen Xiuli;Ruan Hong
  • 通讯作者:
    Ruan Hong
Structure and dielectric properties of novel series of 3CaO-RE2O3-2WO(3)(RE = La, Nd and Sm) microwave ceramics and the adjustment of tau(f)value
新型3CaO-RE2O3-2WO(3)(RE=La、Nd、Sm)系列微波陶瓷的结构、介电性能及tau(f)值的调节
  • DOI:
    10.1007/s10854-020-04058-3
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhou Xianjie;Zhou Huanfu;Luan Xiaowen;Hu Sang;Wang Kangguo;Wang Xi;He Sen;Zhou Shicheng;Shi Junpeng;Chen Xiuli
  • 通讯作者:
    Chen Xiuli
Microwave dielectric properties of LiSmTa4O12 ceramics with A-site deficient perovskite structure
缺A位钙钛矿结构LiSmTa4O12陶瓷的微波介电性能
  • DOI:
    10.1016/j.matlet.2020.128020
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Materials Letters
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Wang Kangguo;Zhou Huanfu;Luan Xiaowen;Hu Sang;Zhou Xianjie;Deng Jiji;Li Shixuan
  • 通讯作者:
    Li Shixuan
Microwave Dielectric Properties of Low-Temperature Co-fired Mg2Al4Si5O18-BaCu(B2O5) Ceramics
低温共烧Mg2Al4Si5O18-BaCu(B2O5)陶瓷的微波介电性能
  • DOI:
    10.1007/s11664-019-07830-2
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Electronic Materials
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Deng Jiji;Zhou Huanfu;Li Shixuan;Lu Chengming;Wang Kangguo;Sun Wendong
  • 通讯作者:
    Sun Wendong

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

A_4B_3O_(12)型六方钙钛矿微波介质陶瓷的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    电子元件与材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    廖维;方亮;周焕福;苏聪学;刘晓斌
  • 通讯作者:
    刘晓斌
A_4B_3O_(12)型六方钙钛矿微波介质陶瓷的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    电子元件与材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    廖维;方亮;周焕福;苏聪学;刘晓斌
  • 通讯作者:
    刘晓斌
低固有烧结温度LTCC微波介质陶瓷研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    电子元件与材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王成;周焕福;方亮;刘晓斌;郭汝丽;覃远东
  • 通讯作者:
    覃远东
Bi4Ti3O12 modified low voltage ZnO-based varistors: microstructure, electrical properties and ag
Bi4Ti3O12 改性低压 ZnO 基压敏电阻:微观结构、电性能和银
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周焕福;郭汝丽;褚冬进;常宝成;覃远东;方亮
  • 通讯作者:
    方亮
Thermally Stable BaTiO3-Bi(Mg2/3Nb1/3)O3 Solid Solution with High Relative Permittivity in a BroadTemperatureUsageRange
热稳定的 BaTiO3-Bi(Mg2/3Nb1/3)O3 固溶体,在宽温度使用范围内具有高相对介电常数
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Journal of the American Ceramic Society
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    陈秀丽;陈杰;马丹丹;方亮;周焕福
  • 通讯作者:
    周焕福

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

周焕福的其他基金

B位复合尖晶石陶瓷的有序/无序相变、畴结构、缺陷与微波介电性能的研究
  • 批准号:
    11464009
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
Li2O-MO-TiO2三元尖晶石化合物的微波介电与离子导电特性研究
  • 批准号:
    51102058
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码