CaWO4와 BaV2O6를 이용한 초저온 동시소성 세라믹 제조

Abstract

(1-x)BaV2O6-xCaWO4(x=0.21~0.56) 조성의 새로운 초저온 동시 소성 세라믹(ULTCC)용 마이크로파 유전체 복합 재료를 BaV2O6와 CaWO4의 혼합물을 소성하여 제조하였다. 수축 시험결과 개발된 세라믹 복합재는 650 °C에서 상대밀도 96 %로 소결될 수 있음을 보였다. 소결된 복합체의 X-선 회절분석 결과 CaWO4 및 BaV2O6 이외에 다른 2차상은 생성되지 않았다. 0에 가까운 공진 주파수 온도계수(τf)를 갖는 복합체는 각각 양(+) 및 음(-)의 τf 값을 갖는 구성상들의 상대적 함량을 조절하여 얻을 수 있었다. CaWO4의 함량이 x=0.21에서 0.56으로 증가함에 따라 복합 재료의 τf 값은 9.07에서 -17.99 ppm/°C로 감소하였고 유전율 (εr)은 11.33에서 10.85로 감소했으며 품질계수 (Q×f)값은 37,600 GHz에서 40,800 GHz로 증가하였다가 27,400 GHz로 다시 감소하였다. 0.66BaV2O6-0.34CaWO4조성의 복합체에서, εr=11.15, Q×f=40,800 GHz 및 τf=3.12 ppm/°C값으로 가장 우수한 마이크로파 유전 특성을 보였다. 알루미늄 전극과 화학적 호환성 실험은 개발된 복합 재료가 동시 소성 과정에서 전극과의 반응성이 없음을 보여주었다.