含二甲基咪唑分子基介电材料的合成及性质研究(附件)【字数:13435】
目 录
第一章 绪论 1
1.1 介电材料的介绍 1
1.2 介电材料的制备方法 3
1.3 2甲基咪唑的相关介绍及应用 4
第二章 实验部分 6
2.1 含镉的2甲基咪唑介电材料制备的实验方法、仪器和试剂 6
2.2 含锰的2甲基咪唑介电材料制备的实验方法、仪器和试剂 6
第三章 结果与讨论 8
3.1 化合物(1)的测定以及结构的描述 8
3.2 化合物(2)的测定以及结构的描述 16
3.3 实验小结 26
结 论 26
展 望 27
致 谢 28
参考文献 29
绪论
介电材料的介绍
介电材料[15],是一类
*景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
应用于控制。储存电荷及电能的材料。在电子及电力系统领域具有至关重要的地位。最初对于介电材料的讨论是由无机压电陶瓷材料开始,无机压电陶瓷材料有着高热电稳定性与高介电常数,但是其脆性较大,加工的温度较高。随着科学技术的飞速发展,要求半导体元件具有小型、集成、智能和高频的优点,现在越来越多的材料,如介质天线、介质基板、嵌入式薄膜电容等,不仅需要介电材料具备良好的介电性能,且需要其拥有优异的力学性能和加工性能。因此,简单的无机介电材料显然不能达到这些要求。所以有着高介电性的有机多功能电介电材料就具有了引人瞩目的实用价值前景。
近些年来,关于质子导电材料的研究层出不断,但其实验温度、湿度,还有其酸碱环境稳定的“质子源”都是具有难度的挑战工作。现阶段,大部分研究者利用“质子源”这种材料,填充进金属有机框架材料,共价有机框架材料,多孔化合物等中,利用框架保护“质子源”,这样可以提高其稳定性,进而提高其在严酷条件下的电导率。与传统“质子源”水相比,咪唑可以解决“质子源”对温度敏感的问题,从而大大提高其稳定性。
1.1.1 介电材料的发展
谐振器的发展,最早是在1939年由美国斯坦福大学的Pro .Richtmeyer提出。根据他的研究,在很短小的频率范围内,一小块拥有高介电常数的介质陶瓷材料可以将电磁停留在其内部,并且当波长与其横截面积的比为半整数倍时,也就是符合Maxwell方程运算时,其就拥有介质谐振器的功能。然而,20多年后,才有用实验方法证明其关于介质谐振器设想的学者。
20世纪60年代,美国开始了介电材料研制的工作。Barash等人重新研究了介质谐振器的理论。
60年代早期,Cohen等人创新性的提出了使用二氧化钛掺杂到介质谐振器中。到60年代末,Cohen等人发明出了利用二氧化钛的介质滤波器。但滤波器实用价值不高,因为其温度系数的原因。
70年代初,一种具有温度稳定,损耗较低的新型材料被Masse等人研制。
80年代,日本的村田公司研制出了各种不同类型材料的介电材料。在那之后,英国,法国等欧洲各国也开始了介电材料的研究。
我国的研究始于上世纪80年代,但因为工艺水平不好,测试困难等因素,其应用和水平都未达到通讯技术等的发展。
1.1.2 介电材料的应用
在研究各种毫米波元器件时,介电材料都是非常必要的。其主要应用于一下几个方面。
介质电容器(毫米波电容器)
其应用频率可以达到75GHz。现在大多使用片式阵列的多元结构介质电容器,在使用时可以拥有不同的容量值,进而达到调整电容的作用。现在这种片式电容器多适用于毫米波集成电路,简称MIC ,例如振荡器,放大器,还有混频器等。其功能多是隔直流,滤波,共面波导等。
介质谐振器
介质谐振器作为毫米波电介质波导的一种典型应用,其作用和一般电子电路中的滤波器,振荡器,放大器等相类似。矩形,圆环形和圆柱形的形状是最常用的介质谐振器。圆柱形和矩形的使用较为普遍。它们常用于导航,雷达,无线电发射基站,毫米波通讯等设施。
介质滤波器
随着通信技术的应用频率向着越来越高的方向过度,还有通讯设备进一步轻便小型化,这些都使得天线双工器,同轴介质谐振器滤波器等的迅速发展。
介质基板
MIC(毫米波集成电路)简单的说就是将整个电路,其中包含传输线和所有元件制作在同一块基板上。与传统分立的毫米波元器件相比,集成电路优点明显,其重量较轻,成本较低,体积偏小,可进行大规模生产。
1.1.3 介电材料的研究现状
随着高频无线通信技术的发展,微波电介质陶瓷,例如双工器,谐振器,天线和振荡器备受商业和科学关注。在高频无线通信的这些应用中,微波电介质材料应具有高的介电常数以及很高的品质因数和共振频率以及接近零的温度系数,这是使得微波电路元件的最小化得以实现,以及具有最大信号强度和适应环境温度的变化能力。
通常研究过程中,降低烧结温度,如添加低熔点玻璃,并使用具有较小粒径的粉末,低熔点材料,如B2O 3,V 2O5等,这是不利的微波电介质特性的反应。因此,组分和计量应仔细设计。 H 3 BO 3,是公认的其熔点较低(450℃)和更低的成本优异的添加剂。此外,H3BO3可以溶解在水或醇,有利于玻璃和基体的混合。
随着无线通信系统的迅速发展,导致在新型微波陶瓷领域的需求日益增加,例如介质谐振器(DRS),振荡器,带通滤波器和双工器。谐振频率由其物理尺寸,材料的介电常数确定。关键的特性是高品质因数(Q,Q = 1 /tanδ的),高相对介电常数(介电常数εr)及谐振频率(τF)。高介电常数εr的材料可以有效地降低微波装置的尺寸。高Q×F可能会增加微波元件的灵敏度。近零τF确保了在不同的工作温度的微波元件的稳定性。因此,许多研究者努力集中开发新的介电材料,其具有高介电常数εr,高Q×F(f为测定频率)和近零τF。
原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/yyhx/78476.html
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