微波陶瓷概述
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微波介质陶瓷(MWDC)是应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段,300MHz~300GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷,是近年来国内外对微波介质材料研究领域的一个热点方向。
近年来,移动通讯、卫星通信、军用雷达、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙技术、无线局域网等现代通信技术得到了快速发展。
这些通信装置中使用的微波电路一般由谐振器、滤波器、振荡器、衰减器、介质天线、微波集成电路基片等元件组成,微波介质陶瓷(MWDC)是其制备的关键基础材料。
用微波介质陶瓷制作的元器件具有体积小、质量轻、性能稳定、价格便宜等优点。
目前微波陶瓷材料和器件的生产水平以日Murata公司、德EPCOS公司、美Trans-Tech公司、Narda MICROW A VE-WEST公司、英Morgan Electro Ceramics、Filtronic等公司为最高。
其产品的应用范围已在300MHz~40GHz系列化,年产值均达十亿美元以上。
国外介质陶瓷材料发展具有综合领先水平的是日本、美国等发达国家。
日本在介质陶瓷材料领域中一直以全列化、产量最大、应用领域最广、综合性能最优,占据了世界电子陶瓷市场50%的份额。
美国在电子陶瓷的技术研发方面走在世界前列,但是产业化应用落后于日本,大部分技术停留在实验室阶段。
目前,美国电子陶瓷产品约占世界市场份额的30%,居全球第二位。
目前世界电子陶瓷的市场规模达到1300亿美元左右。
未来几年需求量每年将以15~20%的速度增长,到2015年需求量将突破2100亿美元。
我国特陶企业集中分布在北京、上海、天津、江苏、山东、浙江、福建、广东等沿海城市和地区以及华中部分城市地区,西南西北等偏远地区以原军工三线企业为主。
在我国电子陶瓷行业中,股份制和三资企业具有最强的竞争力。
国内微波介质陶瓷材料及器件的生产,在技术水平、产品品种和生产规模上与国外相比有较大差距。
我国特种陶瓷产业目前主要存在产业规模小、技术创新弱、研发投入少、品牌知名度不高、工艺和装备水平低、能耗高、融资困难、无序竞争等问题,特别是企业缺乏创新能力,产业缺乏创新平台,严重制约了特种陶瓷产业由量向质的飞跃提升。
微波烧结陶瓷原理宝子们!今天咱们来唠唠微波烧结陶瓷这个超有趣的事儿。
咱先得知道陶瓷是啥,陶瓷啊,就是那些个土土的材料经过各种加工变得超级硬、超级漂亮的东西。
那微波烧结陶瓷呢,就像是给陶瓷来一场超级酷炫的变身之旅。
微波这玩意儿啊,就像一个个小小的魔法精灵,到处乱窜。
当我们把陶瓷放进微波环境里的时候,这些魔法精灵就开始和陶瓷材料互动起来啦。
陶瓷材料里面呢,有好多不同的粒子啊,分子啊啥的。
微波这个小机灵鬼,它的能量就被陶瓷里的一些带电粒子或者偶极子给捕捉到了。
你想啊,就像一群小蚂蚁发现了一块大糖果一样,那些陶瓷里的小粒子发现了微波带来的能量,可兴奋了呢。
这些粒子吸收了微波的能量之后,就开始变得躁动不安啦。
它们开始在自己的小位置上晃悠得更厉害,就像小朋友吃了太多糖开始在屋子里跑来跑去一样。
然后呢,这种躁动就带来了热量。
可不是那种慢慢悠悠的热量哦,是一下子就热起来的那种。
因为微波能让陶瓷里的粒子们同时都活跃起来,就像大家一起开派对,一下子就把气氛搞热乎了。
这种热量可不得了,它让陶瓷材料开始烧结起来。
烧结是啥呢?就像是把陶瓷材料里的小颗粒们紧紧地黏在一起。
本来那些小颗粒们就像一盘散沙,各玩各的,现在呢,在微波带来的热量作用下,它们就开始手拉手,紧紧抱成一团啦。
而且啊,因为微波加热是从陶瓷内部开始的,不像传统加热是从外面慢慢往里热,这就像是从内而外给陶瓷做了个全面的改造呢。
在这个过程中啊,陶瓷的结构也发生了很大的变化。
那些原本松散的结构变得越来越致密。
就像把一个松松垮垮的棉花糖捏成了一个紧实的小团子一样。
而且啊,微波烧结还有个好处呢,它能够让陶瓷的性能变得更好。
比如说啊,陶瓷可能会变得更坚硬,更耐磨。
这就好比一个人本来身体有点弱,经过一场特殊的训练之后,变得强壮又健康啦。
不过呢,微波烧结陶瓷也不是那么简单的事儿。
它就像一场精心编排的舞蹈,每个环节都得恰到好处。
微波的功率啊,烧结的时间啊,这些都得控制好。
要是微波功率太大了,就像你给小朋友喂饭喂得太快太多了,陶瓷可能会受不了,就出现一些缺陷啦。
微波介质陶瓷(MWDC)是应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段,300MHz~300GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷,是近年来国内外对微波介质材料研究领域的一个热点方向。
近年来,移动通讯、卫星通信、军用雷达、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙技术、无线局域网等现代通信技术得到了快速发展。
这些通信装置中使用的微波电路一般由谐振器、滤波器、振荡器、衰减器、介质天线、微波集成电路基片等元件组成,微波介质陶瓷(MWDC)是其制备的关键基础材料。
用微波介质陶瓷制作的元器件具有体积小、质量轻、性能稳定、价格便宜等优点。
目前微波陶瓷材料和器件的生产水平以日Murata公司、德EPCOS公司、美Trans-Tech公司、Narda MICROWAVE-WEST公司、英Morgan Electro Ceramics、Filtronic等公司为最高。
其产品的应用范围已在300MHz~40GHz系列化,年产值均达十亿美元以上。
国外介质陶瓷材料发展具有综合领先水平的是日本、美国等发达国家。
日本在介质陶瓷材料领域中一直以全列化、产量最大、应用领域最广、综合性能最优,占据了世界电子陶瓷市场50%的份额。
美国在电子陶瓷的技术研发方面走在世界前列,但是产业化应用落后于日本,大部分技术停留在实验室阶段。
目前,美国电子陶瓷产品约占世界市场份额的30%,居全球第二位。
目前世界电子陶瓷的市场规模达到1300亿美元左右。
未来几年需求量每年将以15~20%的速度增长,到2015年需求量将突破2100亿美元。
我国特陶企业集中分布在北京、上海、天津、江苏、山东、浙江、福建、广东等沿海城市和地区以及华中部分城市地区,西南西北等偏远地区以原军工三线企业为主。
在我国电子陶瓷行业中,股份制和三资企业具有最强的竞争力。
国内微波介质陶瓷材料及器件的生产,在技术水平、产品品种和生产规模上与国外相比有较大差距。
我国特种陶瓷产业目前主要存在产业规模小、技术创新弱、研发投入少、品牌知名度不高、工艺和装备水平低、能耗高、融资困难、无序竞争等问题,特别是企业缺乏创新能力,产业缺乏创新平台,严重制约了特种陶瓷产业由量向质的飞跃提升。
概念:LTCC低温共烧陶瓷技术是于1982年由休斯公司开发的新型材料技术,它采用厚膜材料,根据预先设计的结构,将电极材料、基板、电子器件等一次性烧成,是一种用于实现高集成度、高性能电路封装技术,普遍应用于多层芯片电路模块化设计中。
工艺流程:从国内外技术的应用领域来看,主要应用于以下几个方面:一、高频无线通讯领域:基于材料具有优异的高频性能,同时还具有低成本、高集成度等特点二、航空、航天工业领域,例如,美国的空间系统制造公司,为满足通讯卫星上控制电路。
产线宽,每层个以上通孔的一组件的电路要求,选用了杜邦公司的材料技术。
三、存储器、驱动器、滤波器、传感器等电子元器件领域可以通过埋植内电容、内电感等形成三维结构,缩小电路体积,提高电性能。
日本太阳诱电公司采用插人应力释放层的方法,研制出了。
规格的片式叠层组合元件。
以LTCC技术制造片式滤波器,陶瓷材料应具备以下几个要求:①烧结温度应低于950℃②介电常数和介电损耗适当,一般要求值越大越好,谐振频率的温度系数应小③陶瓷与内电极材料等无界面反应,扩散小,相互之间共烧要匹配④粉体特性应利于浆料配制和流延成型等。
3.2L TCC技术的主要优点LTCC技术除了在成本和集成封装方面的优势外,在布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计的多样性、器件可靠性及优良的高频性能等方面都具备许多其它基板技术所没有的优点(1)LTCC技术结合了共烧技术和厚膜技术的优点,减少了昂贵、重复的烧结过程,所有电路被叠层热压并一次烧结,印制精度高,多层基板生瓷带可进行逐步检查,方便灵活,有利于生产效率的提高,降低了成本。
(2)LTCC技术可使每一层电路单独设计而不需要很高成本,能使多种电路封装在同一多层结构中,可集成数字、模拟、射频、微波及内埋置无源元件,降低了组装复杂程度。
由于使用嵌入元件而不是线路板上的表面贴装元件,模块尺寸减小20%~40%,系统成本更低。
采用LTCC工艺可实现无源器件的高度集成,减少了表面安装元件的数量,提高了布线密度,减少了引线连接与焊点的数目,提高了电路的可靠性。
微波介质陶瓷研究报告微波介质陶瓷是一种应用广泛的高性能陶瓷材料,其性能优异,可广泛应用于微波电子器件、高频电子玻璃等领域。
针对微波介质陶瓷的研究报告如下:一、微波介质陶瓷的基本概念微波介质陶瓷是一种用于制作微波电子器件的陶瓷材料,主要用于制作高性能陶瓷薄膜、陶瓷电容器、微波电子器件等。
其特点是介电常数高、损耗低、温度稳定性好、化学稳定性好等。
二、微波介质陶瓷的制备方法微波介质陶瓷的制备方法主要包括干燥压制、共烧法、化学气相沉积法、反应烧结法等。
其中,干燥压制方法是最常用的一种方法,通过将陶瓷粉末进行混合、干燥后压制成型,再进行烧结得到微波介质陶瓷材料。
三、微波介质陶瓷的性能要求微波介质陶瓷的性能要求主要包括介电常数、品质因数、温度系数、热膨胀系数等。
一般来说,介电常数越高、品质因数越大、温度系数越小、热膨胀系数越小,微波介质陶瓷的性能就越优异。
四、微波介质陶瓷的应用领域微波介质陶瓷的应用领域很广,包括微波天线、微波滤波器、微波隔离器、微波振荡器、微波天线等。
其中,微波滤波器是应用最为广泛的一种器件,其主要功能是将无用信号分离出来,只将需要的信号传输到下一个电路中。
五、微波介质陶瓷的发展趋势随着微波电子技术的发展,微波介质陶瓷材料的应用领域也在不断扩展。
未来,随着5G通信、人工智能等技术的不断发展,微波介质陶瓷材料的需求量也将会持续增长。
同时,人们对微波介质陶瓷材料性能的要求也会越来越高,因此,微波介质陶瓷材料的制备方法和性能要求也将不断创新和改进。
综上所述,微波介质陶瓷是一种应用广泛的高性能陶瓷材料,其制备方法和性能要求都需要进一步研究和改进。
未来,随着微波电子技术的发展和应用越来越广泛,微波介质陶瓷材料的市场前景也将会持续看好。
电子陶瓷第六章微波陶瓷1第六章微波陶瓷一微波陶瓷概述二微波陶瓷基本特征三微波陶瓷性能测试四微波陶瓷体系五微波陶瓷应用2一微波陶瓷概述1 概念微波陶瓷(介质)是指应用于微波频段(300MHz~3000GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷。
可以用作微波电路中的绝缘基片材料,也是制造微波介质滤波器和谐振器的关键材料。
3一微波陶瓷概述2 微波频段四个分波段:¾分米波段:λ=1m~10cm,f=300MHz~3GHz,称为特高频段UHF¾厘米波段:λ=10cm~1cm,f=3GHz ~30GHz,称为超高频段SHF¾毫米波段:λ=1cm~1mm,f=30GHz~300GHz,称为极高频段EHF¾亚毫米波段:λ=1mm~0.1mm,f=300GHz~3000GHz称为极超高频段SEHF5一微波陶瓷概念2 微波特点¾微波的波长很短、方向性极强,很适合于雷达等用来发现和跟踪目标¾微波的频率高、信息容量大,在其300MHz~ 3000GHz范围内所包含的可使用波段数是0~300MHz 的长、中、短波范围内所包含的可使用波段的1000倍,有利于用来进行微波通讯¾微波能穿透高温的电离层,特别适用于卫星通讯610二微波陶瓷基本特征2) 品质因数Q在微波频率下,介质损耗tan δ要小,或者品质因数Q 要高(1/ tan δ)。
一般要求tan δ<10-4,Q >1000。
高Q 有利于获得良好的滤波特性及通讯质量。
14二微波陶瓷基本特征¾经验规律:εr 、Q 及τf 具有下列的经验规律:ln εr =x 1ln εr1+x 2ln εr2(1) 1/Q =x 1/Q 1+x 2/Q 2(2)τf =x 1τf1+x 2τf2(3)以上三式表明:微波介质陶瓷体系若有多相存在时,它的εr 、Q 及τf 为各相值之和,其中x 1、x 2分别为各相的体积分数。
微波陶瓷材料
微波陶瓷材料是一种具有优异性能的新型陶瓷材料,具有优良的微波透射性能、高温稳定性和化学稳定性。
它在微波通信、微波加热、微波干燥等领域有着广泛的应用。
首先,微波陶瓷材料具有优异的微波透射性能。
微波是一种电磁波,具有较短
的波长和高频率,能够穿透一些传统材料无法穿透的物质。
而微波陶瓷材料由于其特殊的晶体结构和化学成分,能够有效地透射微波,使得其在微波通信和雷达系统中有着重要的应用。
其次,微波陶瓷材料具有高温稳定性。
在高温环境下,一些传统材料容易发生
热膨胀、热震裂等问题,而微波陶瓷材料由于其晶格结构的稳定性和化学成分的稳定性,能够在高温环境下保持结构的稳定,不易发生变形和破裂,因此在高温设备和高温工艺中有着广泛的应用。
此外,微波陶瓷材料还具有优异的化学稳定性。
在一些腐蚀性较强的化学介质中,一些金属材料和塑料材料容易受到腐蚀和损坏,而微波陶瓷材料由于其化学成分的稳定性和晶体结构的 compo性,能够有效地抵抗化学腐蚀,因此在化工设备
和化学实验室中有着重要的应用。
总的来说,微波陶瓷材料具有微波透射性能、高温稳定性和化学稳定性等优异
性能,因此在微波通信、高温设备、化工设备等领域有着广泛的应用前景。
未来随着科学技术的不断发展,相信微波陶瓷材料将会有更多的创新和应用,为人类社会的发展做出更大的贡献。
微波介电陶瓷小朋友们,今天我们来认识一种超级神奇的东西——微波介电陶瓷。
你们知道微波炉吧?它可以很快地把食物加热。
那你们有没有想过,是什么让微波炉有这么厉害的功能呢?这其中就有微波介电陶瓷的功劳哦。
微波介电陶瓷从外表上看,可能就是一块看起来普普通通的陶瓷块,但它可有着很特别的本领呢。
它有一种很神奇的特性,就是能够和微波“交流”。
微波就像我们看不见的小精灵,在空气中跑来跑去。
微波介电陶瓷能够很好地接收微波,并且和微波一起做游戏。
当微波进入到微波介电陶瓷里面的时候,它会让微波发生一些奇妙的变化。
就好像我们把小皮球扔到一个有弹性的墙壁上,小皮球会弹来弹去一样。
微波在微波介电陶瓷里也会不断地反弹、传递能量。
这种陶瓷有一个很重要的本领就是能够储存能量。
它可以把微波带来的能量暂时存起来,然后再慢慢释放出去。
比如说,就像小松鼠储存松果过冬一样,微波介电陶瓷把能量存起来,等到我们需要的时候再用。
在一些通信设备里,它能帮助信号更好地传播。
信号就像一个个小信使,微波介电陶瓷可以让这些小信使跑得更快、更远,而且不会迷路。
它还有一个很棒的特点就是稳定性好。
不管是很冷的冬天还是很热的夏天,它都能正常工作。
不会因为天气冷了就偷懒,也不会因为天气热了就发脾气不好好干活。
而且它很坚固,不像有些东西轻轻一碰就坏了。
微波介电陶瓷在我们生活中的用处可多啦。
除了在微波炉里发挥作用,在手机里也有它的身影哦。
它可以帮助手机更好地接收信号,这样我们和爸爸妈妈打电话或者上网看动画片的时候,就不会出现信号不好、卡顿的情况啦。
在卫星通信里,它也起着很重要的作用呢。
卫星在高高的天上,微波介电陶瓷帮助卫星把信息传送到地球上各个地方,让我们能看到电视节目、听到广播。
科学家们一直在努力研究微波介电陶瓷,想让它变得更厉害。
他们尝试用不同的材料来制作它,让它的性能越来越好。
说不定以后,微波介电陶瓷会帮助我们实现更多神奇的事情,比如让我们能更快地下载喜欢的游戏,或者能和在很远地方的朋友进行超级清晰的视频通话。