毕业设计（论文）固相含量和分散剂对CLST流延浆料流变性能影响的研究.doc

河南科技大学毕业设计（论文）固相含量和分散剂对CLST流延浆料流变性能影响的研究摘 要现代移动通信、无线网络等设备正趋向于小型、轻量、多功能及低成本化方向发展，对各种电子元器件提出了更高的要求为满足此要求，利用低温共烧陶瓷(LTCC)技术设计制造片式多层微波器件已成为当今的研究热点流延成型工艺因其简单、稳定、产品性能优良的特点，成为电子元件生产的支柱技术，也是LTCC技术的首道工艺流延法通常需要在陶瓷粉料中添加溶剂、分散剂、粘结剂与塑性剂等有机成分制得分散均匀和稳定的料浆稳定均一的浓悬浮体制备是流延成型制备出密度高且均匀、结构性能优良坯体的前提，而粉体含量和外加剂（如分散剂、粘结剂等）能够显著影响浆料流变性能，对稳定的浓悬浮体的制备有着非常重要的作用本实验的内容是加入不同的分散剂通过旋转粘度计测出相应的粘度来研究分散剂含量对CLST陶瓷流变性能的影响同样通过改变固含量测出相应粘度来研究不同固含量对CLST陶瓷流变性能的影响结果表明：一、随着分散剂浓度增加，不同固相体积分数的瓷陶浆料黏度都是先逐渐减小，达到最低值后，又缓慢升高，每个固相体积分数的浆料均存在一个最佳的分散剂用量二、随着固相体积分数的增加，粘度变大，浆料流动性变差。

关键词：流延成型，固含量，分散剂，流变性能，旋转粘度计，CLST陶瓷Effect of Solid Content and Dispersant on Rheologyical Beheavor of CLST SlurryABSTRACTWith the rapid development of mobile telecommunication, wireless local area network(LAN), it has been strongly required that the related components become small sized, light-weighted，multifunctional and low cost. In order to fulfill these requirements, design and fabrication of multilayer chip microwave components using. Low Temperature Co-Fired Ceramics (LTCC) technology has been the research focus. Tape casting is the most efficient and reliable method to produce thin ceramic tapes that are necessary for manufacturing multilayer microwave ceramics. Polyvinyl fluorite (PVF) usually need in ceramic，it added solvent, dispersant, adhesive and plasticity agent and so on. It could make the slurry dispersion and stability. It is the preparation for forming high density and uniform structure, good performance green body. Solid content and admixture (such as the content of dispersant binder.) can significantly affect slurry rheological beheavor, They have a very important role for making stability slurry.This experiment content is joined different dispersant in the slurry，Then measure the viscosity by NDJ-79 rotating viscometer, It is the method for measuring the CLST ceramic slurry rheological properties. Through the same method, changing solid content to study different viscosity measure corresponding CLST ceramic rheological beheavor of solid content can influence. Results: First, with increase different of dispersant volume fraction, the viscosity decreased gradually, and slowly rising, each solid-phase exists this phenomenon. Second, with the increase of solid-phase volume fraction, the viscosity increase, the slurry has poor liquidity.KEY WORDS : tape casting, solid content, dispersant, rheological beheavor, rotating viscometer, CLST ceramic17目 录第一章 绪 论 1§1.1微波介质陶瓷简介 1§1.1.1微波介质陶瓷的发展及应用 1§1.1.2 微波介质陶瓷的分类 2§1.1.3 BCB助烧CLST陶瓷 2§1.1.4 微波介质陶瓷的制备工艺 3§1.1.5 陶瓷的成型方法 4§1.2 流延成型工艺的发展及其现状 4§1.2.1 流延成型工艺的发展 4§1.2.2 各种流延成型工艺的介绍 5§1.3 本文研究的内容，方法及意义 7§1.3.1课题内容 7§1.3.2研究方法 7§1.3.3研究的目的及意义 7第二章 实验原料与设备 9§2.1 实验原料 9§2.1.1 CLST陶瓷粉料 9§2.1.2助烧剂BCB 9§2.1.3粘结剂聚乙烯醇缩丁酯（PVB） 10§2.1.4增塑剂聚乙二醇（PEG）和邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 11§2.1.5分散剂蓖麻油 11§2.1.6 溶剂甲苯和N-N甲基甲酰胺 11§2.2 实验设备 12第三章 实验方法与过程 13§3.1 CLST陶瓷粉料的合成 13§3.2 BCB的制备 14§3.3 测定浆料粘度的工艺流程 14第四章 实验结果与分析 16§4.1 固相含量不同对于浆料流变性能的影响 16§4.2 分散剂含量不同对于浆料流变性能的影响 17结 论 19参考文献 20致 谢 22符号表r 介电常数 介质损耗 频率温度系数 品质因数第一章 绪 论§1.1微波介质陶瓷简介§1.1.1微波介质陶瓷的发展及应用微波介质陶瓷是一种新型电子材料，应用于微波频段(主要是300MHz- 30GHz频段)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，是谐振器、滤波器、介质导波回路等微波元器件的关键材料，在现代通信、卫星广播、无线电遥控等领域发挥着重要作用。

微波介质陶瓷制成的谐振器和金属空腔谐振器相比，具有体积小、重量轻、温度稳定性好、价格便宜等特点，已在移动通信、全球卫星定位系统(GPS)、直放站、蓝牙技术、军事雷达以及无线局域网(WLAN)等获得了广泛的应用随着微波技术的发展，现代移动通信技术经过数字移动通信系统(global system for mobile communication，简称GSM)、个人数字蜂窝系统(personal digital cellular，简称PDC)为代表的第二代通讯技术的发展，已经完成向码分多址(code division multiple access，简称CDMA)、第三代移动通信的更新换代同时，随着近距离无线通信技术—蓝牙技术的深入研究与发展，无线局域网(wireless local area network，简称WLAN)技术迅速发展起来目前，国际上已经开通了5.8GHZ频段，并将取代工作在2.4GHZ频段的蓝牙产品因此微波技术一方面向着更高的频率发展，并拓展频带宽度，充分利用频率资源；另一方面，随着近年来移动通信和便携式终端正向着小型化、轻量化、集成化、多功能、高可靠性和低成本的方向发展，要求各种高频式微波电子元件体积更小，质量更轻。

微波介质陶瓷作为制造这些器件的关键材料，其性能指标在很大程度上决定了微波通信器件与系统的性能与尺寸极限[1.2]现在各种微型化、复合化、高频化、片式化、模块化的新型微波介质元器件应运而生，与新型元器件相关的微波介质陶瓷也取得了迅速发展，并朝着高介、高频、低温烧结等方向发展近年来随着军用电子整机、通讯类电子产品及消费类电子产品迅速向短、小、轻、薄方向发展，、PDA、MP4、笔记本电脑等终端系统的功能越来越多，体积越来越小，电路组装密度越来越高如能将部分无源元件集成到基板中，则不仅有利于系统的小型化，提高电路的组装密度，还有利于提高系统的可靠性目前，众多专家及工程技术界都认为，实现整机或系统集成的最佳方式是采用多芯片组件技术，而多层片式微波频率元件(包括谐振器、滤波器、介质天线及微波频段使用的片式陶瓷电容器等)是实现这一目的的有效途径§1.1.2 微波介质陶瓷的分类根据陶瓷烧结温度不同，可将微波介质陶瓷分为高温烧结(HTCC)和低温烧结(LTCC)两种，前者烧结温度高于1300°C，而后者在1000°C以下随着通讯技术的发展，新兴LTCC技术会逐渐取代传统的HTCC，越来越有前景根据介电常数和使用频段的不同，可将微波介质陶瓷分为三类：低介电常数和高Q值类，主要是BaO-MgO-Ta2O5、BaO-ZnO-Ta2O5等，其r=25~30，Q=(1~3)×104(ƒ≥10GHz)，≈0，主要用于ƒ≥8GHz的卫星直播等微波通信机中作为介质谐振器件；中介电常数和中Q值类，主要以BaTi4O9、Ba2Ti9O20和(Zr、Sn)TiO4等为基的微波介质材料，其r≈40，Q=(6~9)×103(ƒ=3~4GHz)，≤5×10-6/°C，主要用于4~8GHz频率范围的微波军用雷达及通信系统中作为介质谐振器件；高介电常数和Q值较低的微波介质陶瓷，主要有钨青铜BaO-Ln2O3-TiO2系列，复合钙钛矿CaO-Li2O-Ln2O3-TiO2系列，铅基钙钛矿系列，主要在0.84~4GHz频率范围内应用。

CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2(简称CLST)是一种较低损耗和小温度系数的高介电常数微波介质陶瓷材料(r>100)目前，该体系陶瓷的研究主要集中在高温性能的协调改性上，由于其固有烧结温度高，而对其低温烧结方面研究较少该体系陶瓷需在1300°C以上烧结，不利于高性能复合元器件的实现目前，主要是通过掺加烧结助剂或湿化学的方法来降低CLST的烧结温。