研究陶瓷在5G天线开发中的应用

不断增长的无线数据传输的需求正在推动更快的速度和更高的卷的需求。用于传输的Sub 6 GHz范围已经过度拥挤,结果,正在调查铺设10 GHz的未使用的频谱,以便它可能成为第五代无线数据传输平台,称为5G。

然而,为这一电磁频谱区域设计陶瓷天线材料是非常具有挑战性的,这一事实使5G进程变得复杂。亚博网站下载这些挑战来自于需要具有低介电常数(ε ' =6-18)和高Qf(窄带宽)或超高Qf和ε ' < 30的温度稳定材料这一事实亚博网站下载。

此外,适用于这一应用的材料数量不高。亚博网站下载亚博网站下载可能要考虑的材料包括硫榴石(LiAlSiO4.),李2MGSIO.4.,forsterite(mg2SiO.4.)或尖晶石和钙钛矿型材料。亚博网站下载混合材料和基体材料以及掺杂剂被发展为晶界亚博网站下载效应,而空位对天线的性能有重要影响。

控制化学成分和结构成分是保证产品质量和性能优良的关键。这不仅适用于混合物,也适用于原始化合物。目前,对于常规的QC/QA流程和研究实验室进行的更复杂的分析,最简单和最方便的解决方案是能量色散x射线荧光光谱(EDXRF)和x射线衍射(XRD)的配对。

关于Thermo Scientific™ARL™EQUINOX 100 x射线衍射仪

Thermo Scientific™ARL™EQUINOX系列是一个XRD仪器组合,从简单和用户友好的台式系统完美的常规分析,到先进的,站在地板上,研究级系统。Thermo Scientific™ARL™EQUINOX 100 x射线衍射仪采用定制设计的50 W (Cu或Mo)或15 W Co高亮度微聚焦管与镜面光学,无需外部水冷却器。

此外,不需要额外的、特殊的基础设施来方便地在实验室之间或从实验室到现场运输该设备,与其他传统衍射仪相比,ARL EQUINOX 100(见图1)提供了快速的数据收集。这是因为其独特的弯曲位置敏感探测器(CPS)可以实时同时测量所有衍射峰。

ARL EQUINOX 100衍射系统。

图1。ARL EQUINOX 100衍射系统。

ARL QUANT 'X EDXRF仪器

图2。ARL Quant'X EDXRF仪器。

Thermo Scientific™ARL™QUANT 'X能量色散XRF光谱仪从高度敏感的硅漂移检测器(SDD)中的益处,以区分进入辐射的能量。由于这种能力,该单元能够测量NA(Z = 11)和U(Z = 92)之间的所有元素。它也是用50 W RH或AG管构建的,可在50kV的电压下运行。通过基于基于基于唯一的唯一件,标准的包装,可以将光谱转化为元素或氧化物浓度。

粗糙和紧凑的设计,加上其对外围外部支持的低需求,意味着ARL™量子Quall'X为工业环境做出了完美的解决方案。

案例研究

用Cu-kα辐射的ARL Equinox 100进行5g天线陶瓷的13分钟测量(1.541874A)。在分析发生之前,将样品研磨成细粉末。使用PDF4 +数据库配备了MDI Jade 2010(WPF)进行了数据处理和评估。

使用XRD和EDXRF在5G天线开发中调查陶瓷

结果

在相位鉴定和定量之前反射设置的测量结果制备了包含两种不同的mg多晶型物的相组合物2SiO.4.(Wadsleyite和Forsterite)和Geikielite(Mgtio3.)和钙钛矿(CaTiO3.).这些都伴随着少量的刚玉(铝2O.3.)(c.f.表1)。

可以从XRD定量计算元素组合物,并且还可以进行EDXRF元素分析产生的结果的比较,除了洞察组合物的见解外,还揭示了微量元素。(C.F.表2)。

表1。XRD定量结果。

阶段 公式 含量(wgt %)
镁钛矿 MGTIO.3. 83.4 (1.3)
佩罗夫斯基蒂 CATIO.3. 6.0 (0.6)
Wadsleyite. 毫克2SiO.4. 4.6(0.7)
镁橄榄石 毫克2SiO.4. 4.2(0.6)
刚玉 AL.2O.3. 1.8(0.3)

表2。比较XRF和XRD。

元素* EDXRF(在WGT%) XRD(以WGT%)
TIO.2 56.9(0.48) 59.0
分别以 33.58(0.24) 33.0
3.27(0.09) 2.5
SiO.2 2.58 (0.08) 3.8
AL.2O.3. 2.57(0.08) 1.8
ZRO.2 0.332(0.017) -
所以3. 0.242(0.013) -
2O.3. 0.215 (0.010) -
NiO 0.179(0.008) -
CL. 0.077 (0.004) -
作为2O.3. 0.016(0.0009) -
y2O.3. 0.0166(0.0009) -
SnO2 0.0076(0.0004) -
Fe.2O.3. 0.0034(0.0005) -
氧化锌 0.0023 (0.0003) -
地面读数 0.0014 (0.0002) -

*在XRD中仅考虑高于1 WGT%的元素,XRF的0.001 WGT%以上

概括

ARL Equinox 100.使得产生适合定性和定量(WPF)相分析的数据成为可能。研究发现,5G天线陶瓷样品中包含的相位在10 GHz以上未充分利用的频率范围内的天线应用中是理想的。

EDXRF能够确定样品的化学成分,允许用户完全控制产品的质量和掺杂剂或污染物的追踪浓度。

XRD和XRF的结果很吻合,并且使用XRD调查与EDXRF结合使用,这是一种易于使用的解决方案,不仅适用于工业应用,而且还用于学术研究,允许快速简便的QC / QA程序即使对于没有专业培训的用户,也很实用。

致谢

由Simon Welzmil亚博网站下载ler博士和Ju Wiicai撰写的材料制成,来自Thermo Fisher Scientific。

这些信息都是从Thermo Fisher Scientific提供的元素分析仪和相分析仪中获取、审查和改编的。亚博网站下载

有关此来源的更多信息,请访问Thermo Fisher Scientific - 元素分析仪和相位分析仪。

引用

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    Thermo Fisher Scientific - 元素分析仪和相位分析仪。(2020年7月02日)。调查5G天线开发中的陶瓷。Azom。从7月05,05,05,821从//www.washintong.com/article.aspx?articled=19331中检索。

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    Thermo Fisher Scientific - 元素分析仪和相位分析仪。“调查5G天线开发中的陶瓷”。AZoM.2021年7月05日。

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    Thermo Fisher Scientific - 元素分析仪和相位分析仪。“调查5G天线开发中的陶瓷”。Azom。//www.washintong.com/article.aspx?articleId=19331。(访问于7月05,2021)。

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    Thermo Fisher Scientific -元素分析仪和相分析仪。2020。研究陶瓷在5G天线开发中的应用.AZoM, 2021年7月5日观看,//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=19331。

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