W 波段用BeO-TiO2 衰減瓷研究

王松林

（五礦鈹業股份有限公司，湖南 長沙 410100）

微波衰減材料是微波管中重要的功能材料，它在微波管中的作用是信號的全吸收、降低反射和有選擇地抑制各種模式的雜波［1］。真空電子器件的發展趨勢是大功率、小型化，因此解決散熱問題成為關鍵技術之一。如果使用的衰減材料導熱性能較差，不能及時將熱能傳導出去，就會導致管子局部溫度升高，材料的電阻率下降，微波特性也會發生變化，影響微波管的正常工作，因此需要選擇熱導率較高的衰減材料。

W 波段（75～110 GHz）作為更高頻毫米波，可支持更大的帶寬和更高的傳輸速率。目前國內科研院所正在開展毫米波、太赫茲微波管的研制，需要開發高頻衰減材料來配套使用。BeO陶瓷具有優良的導熱性能，可與多種介質材料組成復合材料。

本文研究將TiO2分散到BeO介質中，在還原氣氛中燒結使二氧化鈦半導化形成BeO-TiO2復合材料，并測試這種衰減材料的密度和導熱性能及在W波段的介電性能。

1 試樣制備和試驗方法

1.1 試樣制備

采用五礦鈹業股份有限公司提供的高純氧化鈹粉末（純度大于99.5%），原晶直徑為0.3～0.5μm，原晶細小的氧化鈹粉有較好的填充性能和燒結活性，其掃描電鏡的微觀形貌如圖1所示。TiO2粉為分析純，純度99%以上。TiO2通常有三種變體即金紅石、銳鈦礦和極鈦礦。其中金紅石是穩定相，且介電常數在三種變體中是最大的。

圖1 高純氧化鈹粉體顆粒形貌

1.2 試驗方法

根據衰減瓷需要的微波參數設計了兩個配方，BeO、TiO2質量分數分別為70%～78%、22%～30%，另外添加主份A、B，進行對比試驗，其配方見表1。……