低溫燒結助劑與使用此燒結助劑之微波介電陶瓷SINTERING ADDITIVE AND MICROWAVE DIELECTRIC CERAMIC USING THE SAME

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

097133737

專利證號

I 377187

專利獲證名稱

低溫燒結助劑與使用此燒結助劑之微波介電陶瓷SINTERING ADDITIVE AND MICROWAVE DIELECTRIC CERAMIC USING THE SAME

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2012/11/21

技術說明

近年來由於通訊科技如手機通訊及衛星通訊的迅速發展，使得應用於無線通訊之微波介電材料之應用及小型化漸受重視。微波介電材料對介電性質之需求為：高介電常數εr－由於微波共振器的尺寸是與介電常數平方的倒數成正比，因此提高介電常數可縮小微波共振器的尺寸；高品質因子Q factor(介電損失的倒數、tanδ)－增加高頻選擇性及穩定性，在微波區段中，Q factor與頻率f成反比，因此通常以Q x f表示介電損失；小或接近於零的共振頻率溫度係數TCF－以因應各種不同環境溫度。近二十年來許多微波介電材料已經被研究及應用，經常被使用之微波介電陶瓷材料為Ba3Ta2MeO9(Me=Zn/Mg/Ni)、(Zr1-xSnx)TiO4、BaTi4O9、Ba2Ti9O20及Ba6-3xR8+2xTi18O54，其中Ba6-3xR8+2xTi18O54系統內之一個成分點為BaO‧Nd2O3‧4TiO2系統，其具有相對較高的介電常數，有助於微波介電元件之小型化，近來已被廣泛地研究與應用。在文獻中之研究指出，BaO‧Nd2O3‧4TiO2系統之燒結溫度常高於1300oC，但常用之電極為銀電極，熔點約為960oC，故材料之燒結溫度必須限制於900oC以下。 本發明成功開發出可於低溫(≦900oC)燒結且同時擁有優異微波介電性質之BaO‧Nd2O3‧4TiO2組成。 本發明採用適合之玻璃質燒結助劑添加於BNT系統之微波介電陶瓷粉末中，可於900oC及2h的條件下，燒結出相對密度達90%以上以且相對介電常數εr (5GHz)為70~80，品質因子Qxf 為2000~3000GHz以及溫度係數TCF約在20~60 ppm/K左右之微波介電陶瓷體。 BNT-based ceramics can be densified at a lower temperature with addition of glass flux.. The relative density of the ceramics > 90% can be obtained at a sintering temperature of 900oC for 2h. Besides, the relative dielectric constant (5GHz) ~ 70~80, quality factor Qxf ~ 2000~3000GHz and temperature coefficient TCF ~ 20~60ppm/K can be obtained for the resultant BNT-based ceramics.

備註

本部(收文號1050019163)同意該校105年3月18日成大研總字第1054500179號函申請終止維護專利

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