Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Электротехнические материалы и изделия

Диссертационная работа:

Дамбис Мария Карловна. Разработка микроволновых керамических высокодобротных материалов с управляемыми свойствами : Дис. ... канд. техн. наук : 05.09.02 Москва, 2005 109 с. РГБ ОД, 61:05-5/2902

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ И
МЕТОДЫ ИХ СИНТЕЗА 8

  1. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ 8

  2. УПРАВЛЕНИЕ СВОЙСТВАМИ МИКРОВОЛНОВОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ПОЛИТИТАНАТОВ БАРИЯ 14

  1. Замещение различными редкоземельными элементами бария и титана , 14

  2. Замещение бария элементами второй группы 15

  3. Легирование висмутом 17

  4. Введение легирующих добавок сверхстехеометрии 20

  1. МЕТОДЫ СИНТЕЗА КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 21

  2. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОВОЛНОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С ВЫСОКОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ 27

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 28

ГЛАВА 2. РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 30

  1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 30

  2. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ 32

  3. МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 37

ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЫТНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ 41

  1. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПЫТНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ 41

  2. ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ 44

  1. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОВОЛНОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ....46 КЕРАМИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ 46

  2. ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ НА ВЫСОКИХ ЧАСТОТАХ 52

3.5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ 53

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 55

  1. ПЛОТНОСТЬ СИНТЕЗИРОВАННЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 55

  2. МИКРОСТРУКТУРА КЕРАМИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ 58

  3. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ЭЛЕМЕНТОВ МОРФОЛОГИИ МИКРОСТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ 68

  4. МИКРОВОЛНОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 75

  5. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ МАТЕРИАЛОВ НА ВЫСОКИХ ЧАСТОТАХ 83

4.6. ПРОВОДИМОСТЬ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ 86

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 91

Приложение 1 97

Приложение 2 107

Приложение 3 109

Введение к работе:

В настоящее время в связи с прогрессом микроволновых коммуникаций возрастает потребность в новых термостабильных радиоматериалах с улучшенными характеристиками: высокой диэлектрической проницаемостью (от 30 и выше) и низкими диэлектрическими потерями. Такие материалы находят свое применение при производстве подложек СВЧ-микросхем и диэлектрических резонаторов, используемых в качестве колебательных систем различных функциональных устройств в частотных фильтрах, твердотельных генераторах, переключающих устройствах, параметрических усилителях, смесителях, умножителях, дискриминаторах, в качестве частотно-избирательных излучающих элементов антенн. Высокое значение диэлектрической проницаемости материала позволяет уменьшить объем диэлектрического резонатора в (є) раз, что приводит к уменьшению массогабаритных показателей СВЧ-элементов.

БариЙлантаноидные титанаты (БЛТ) - керамические диэлектрики на основе оксидов бария, титана и редкоземельных элементов (лантанидов) имеют высокое значение диэлектрической проницаемости в СВЧ-диапазоне и могут обладать хорошей термостабильностыо и высокой добротностью (низкими диэлектрическими потерями). Следует отметить, что достоинствами керамических диэлектриков является более низкая себестоимость и высокая технологичность по сравнению с монокристаллами. Впервые об электрофизических свойствах БЛТ сообщалось Кайнцем Дж. в 1958 г. Позднее появился ряд работ Ненашевой Е.А., Трубициной О.Н., Картенко Н.Ф., Усова О.А. Мудролюбовой Л.П. , Варфоломеева М.Б., Бутко

5 В.И., Ильюшенко Л.С. и др. посвященных разработке и исследованию барийлантаноидных титан атов.

Известные способы получения поликристаллических

титаносодержащих диэлектриков с требуемыми микроволновыми

характеристиками - это замещение различными элементами бария и титана в
полититанатах бария, введение легирующих добавок в межкристаллитное
пространство и варьирование температурой синтеза и других

технологических параметров. Проблема заключается в том, что увеличение диэлектрической проницаемости часто приводит к повышению диэлектрических потерь в керамике и ухудшению температурной стабильности диэлектрических характеристик. Поэтому, несмотря на большое количество работ, посвященных изучению закономерностей при управлении микроволновыми свойствами диэлектриков, остается еще ряд вопросов о влиянии режимов технологии и варьирования состава керамики на микроструктуру материала, которая в свою очередь во многом определяет микроволновые характеристики диэлектрика.

Кроме того, процессы формирования микроструктуры радиоэлектронных керамических материалов еще недостаточно изучены. Большинство существующих теоретических и математических моделей процессов рекристаллизации в основном разработаны для изучения формирования микроструктуры поликристаллических металлических материалов (сплавов).

Цель работы - разработка микроволновых высокодобротных керамических материалов с управляемыми свойствами.

Поставленные задачи для реализации намеченной цели следующие.

  1. Теоретическое изучение методов управления микроволновыми свойствами радиоэлектронных керамик.

  2. Создание математической модели рекристаллизации керамических материалов.

  1. Синтез радиоэлектронных керамик на основе оксидов бария, титана и редкоземельных элементов с различными легирующими добавками.

  2. Комплексное исследование электрофизических свойств синтезированных материалов, анализ их микроструктуры и сравнение с предложенной моделью.

Научная новизна.

В результате комплексного исследования синтезированных материалов расширена область знаний о влиянии технологических режимов синтеза и легирующих добавок оксидов висмута и магния и сернокислого марганца на микроволновые характеристики и микроструктуру керамик на основе оксидов бария, титана и редкоземельных элементов. Смоделирован процесс рекристаллизации керамического материала и получено удовлетворительное соответствие с микроструктурой экспериментально полученной керамики.

Практическая значимость. Результаты работы используются при
подготовке выпускных работ бакалавров, дипломном проектировании,
постановке лабораторных работ и чтении курса лекций «Керамические
радиоэлектронные материалы» на кафедре физики и технологии
электротехнических материалов и компонентов и автоматизации
электротехнологических комплексов Московского энергетического

института (Технического университета).

Положения., выносимые на защиту.

  1. Способ изготовления высокодобротных радиоэлектронных легированных титаносодержащих керамических материалов с диэлектрической проницаемостью от 50 до 71 в диапазоне частот 8ч-12 ГГц.

  2. Математическая модель рекристаллизации керамических материалов.

  3. Результаты комплексного исследования влияния технологических режимов синтеза и легирующих добавок сернокислого марганца, оксидов висмута и магния на диэлектрические характеристики в

диапазоне ВЧ и СВЧ, плотность, проводимость и микроструктуру

керамик на основе оксидов бария, титана и редкоземельных элементов.

В первой главе диссертации приводится обзор керамических материалов, используемых для изготовления диэлектрических резонаторов, и способов управления их микроволновыми свойствами. Освещаются области применения диэлектрических резонаторов и микроволновых керамических материалов с высокой диэлектрической проницаемостью.

Во второй главе рассматриваются теоретические основы процесса рекристаллизации керамических материалов. Проведен краткий обзор методов математического моделирования формирования микроструктуры поликристаллических материалов. Приводится математическая модель эволюции микроструктуры методом Монте-Карло и графические картины рекристаллизации, полученные в результате моделирования.

В третьей главе описывается технология изготовления опытных керамических образцов и методики исследования их микроструктуры и электрофизических параметров.

В четвертой главе приводятся результаты исследования плотности, микроструктуры, диэлектрических характеристик в различных частотных диапазонах и электропроводности синтезированных керамических материалов. Также приведен количественный анализ элементов морфологии микроструктуры экспериментальных образцов и модели.

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский Энергетический Институт» (Технический университет) на кафедре «Физики электротехнических материалов и компонентов и автоматизации электротехнологических комплексов»

Подобные работы
Серебрянников Сергей Владимирович
Влияние электрических полей и модификации полимеров на эксплуатационные свойства материалов электротехнического назначения
Поздеева Эльвира Вадимовна
Изменения механических свойств и теплового расширения электроизоляционных керамических материалов под действием реакторного облучения и криогенных температур
Минакова Наталья Николаевна
Разработка полимерного композиционного материала и высоковольтного резистора на его основе
Рожкова Татьяна Владимировна
Формирование структуры и свойств материалов на основе меди с карбидом кремния при электроконтактном спекании
Бесшапошникова Валентина Иосифовна
Развитие научных основ и разработка методов придания огнезащитных свойств материалам и изделиям легкой промышленности
Кузьменко Елена Алексеевна
Улучшение свойств материала неоднородно-деформированных заготовок, полученных холодной объемной штамповкой
Литарович Людмила Ивановна
Разработка специальной защитной одежды с учетом деформационных свойств материалов.
Селезнев Андрей Владимирович
Методика оценки и повышения метрологической надежности при проектировании и эксплуатации средств неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов
Татаринцев Вячеслав Александрович
Обоснование уровня прочности надежности литых деталей грузовых вагонов и его обеспечение за счет механических свойств материала
Рожкова Татьяна Владимировна
Формирование структуры и свойств материалов на основе меди с карбидом кремния при электроконтактном спекании

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net