5G天线陶瓷材料中物相含量检测方案(能散型XRF)

thermo scientific应用指南 使用 ARL EQUINOX 100X射线衍射仪(XRD) 和 QUANT'X 型能量色散×射线荧光能谱仪(EDXRF)研究5Go二天线开发中的陶瓷材料 引言 随着对无线数据传输需求的逐年增长，人们对传输速度和存储容量的需求也在不断扩大。考虑到6 GHz 以下的传输频段已经过于拥堵，因此，人们正在研究将 10 GHz 以上的大部分未使用的频谱用于第五代无线数据传输平台(5G)。由于需要具有低介电常数(e’=6-18)和高 Qf (窄带宽)或超高Qf且e’<30的温度稳定的材料，因此，针对这一特定电磁频谱区域的陶瓷天线材料设计极具挑战性。 目前可可考虑的材料种类很少，例如，锂霞石 (LiAISiO4)、 Li2MgSiO4、镁橄榄石 (Mg2SiO4) 或尖晶石和钙钛矿型材料。此外，由于晶界效应和空位影响着天线使用的关键特性，因此，小各种混合物和基质材料以及掺杂物也得到发展。 为确保产品的质量和性能，控制混合物和原始化合物的化学和结构组成都至关重要。对于常规质量控制/质量保证(QC/QA)过程，，L以及在研究实验室中进行的更为复杂的分析，最简单、最方便的解决方案是将能量色散×射线荧光能谱仪 (EDXRF) 和X射线衍射仪(XRD)组合使用。 仪器 Thermo Scientific" ARLIM EQUINOX系列仪器包括简单易用的台式常规分析系统以及更高级的落地式研究级系统在内的一系列 XRD仪器。 Thermo ScientificM ARL'M EQUINOX 100 X射线衍射仪采用定制设计的50W(铜域钼)或15W钴高亮度微聚焦管，配有镜面光学器件，不需要外置冷水机。该装置可以在实验室之间运输，也可以运输到野外，无需任何特殊设施。 ARL EQUINOX 100(转后页图1)比其他衍射仪相比，其数据收集速度快，因为该产品具有独特的弯曲位置敏感探测器(CPS)，可以同时实时测量所有衍射峰。 图1： ( ARL EQUINOX 100 衍射仪 ) 图 2： ARLQUANT'X型能量色散X射线荧光能谱仪(EDXRF) Thermo Scientif ic"M ARLIM QUANTX 型能量色散×射线荧光能谱仪 (EDXRF) 采用高灵敏度硅漂移探测器 (SDD)区分入射辐射的能量，因此，能够测量元素周期表之中 Na (Z=11)和U(Z=92)之间的所有元素。它配有一个 50W 的铑(Rh)或镁(Ag)管，可以在高达 50kV 的电压下工作。通过基于基本参数(FP) 法的 UniQuant 无标样包将光谱转换为元素/氧化物浓度。坚固紧凑的设计以及对外围设备支持的低要求使 ARL'M QUANT'X 型能谱仪成为工业环境的完美解决方案。 实验 使用具有 Cu-K a 辐射(1.541874 A)的/ARLEQUINOX 100 测量5G天线陶瓷13分钟。在分析之前，样品被研磨成细粉。使用配备 pdf4+ 数据库的MDI JADE 2010 (WPF)进行数据处理和评估。 先在反射装置中进行测量，然后进行相位定性和定量(WPF)， 得到由两种不同的多晶型 Mg2SiO4(瓦兹利石和镁橄榄石)、镁钛矿 (MgTiOs) 和钙钛矿 (CaTiOs)组成的相成分，并伴有少量刚玉 (AI2O3)(转后页表1)。根据XRD 定量，可以计算元素组成，并将其与 EDXRF元素分析的结果进行比较，该分析还揭示了一些微量元素(转后页表2)。 表1： XRD定量结果 相位 公式 含量(单位： wgt%) 镁钛矿 MgTiO3 83.4(1.3) 钙钛矿 CaTiO3 6.0(0.6) 瓦兹利石 Mg2SiO4 4.6(0.7) 镁橄榄石 Mg2SiO4 4.2(0.6) 刚玉 Al2O3 1.8(0.3) 表2： XRF和XRD的比较 元素* EDXRF(单位： wgt%) XRD(单位： wgt%) TiO2 56.9(0.48) 59.0 MgO 33.58(0.24) 33.0 Cao 3.27(0.09) 2.5 SiO2 2.58(0.08) 3.8 Al2O3 2.57(0.08) 1.8 ZrO2 0.332 (0.017) SO3 0.242 (0.013) Nb2O3 0.215(0.010) NiO 0.179(0.008) 一 CI 0.077(0.004) - As2O3 0.016(0.0009) Y2O3 0.0166 (0.0009) SnO2 0.0076 (0.0004) Fe2O3 0.0034 (0.0005) - ZnO 0.0023 (0.0003) SrO 0.0014 (0.0002) *XRD 中仅考虑含量大于1 wgt% 的元素，对于 XRF， 仅考虑含量大于0.001wgt%的元素 thermo scientific 结论 使用ARL EQUINOX 100，9可以获得适合定性和定量 (WPF)相位分析的数据。5G 天线陶瓷样品包含的各个相位，适合10 GHz 以上频段范围内的用作天线。 EDXRF产生的化学成分使用户能够完全控制产品的质量，并且还能跟踪掺杂物或污染物的浓度。XRD 和 XRF 产生的结果一致。 将 XRD 研究和 EDXRF 结合对于工业和学术研究来说是一项简单易用的解决方案。它能够让用户快速、轻松地实施质量控制/质量保证 (QC/QA)程序，即使未经培训的操作员也能操作。 更多详情，请访问thermofisher.com/xrd ) ThermoFisherSCIENTIFICC Themmo Fisher Scientific Inc. 保留所有权利。除非另行规定，否则所有商标均为 Thermo FisherScientific 及其子公司所有。AN 使用 ARL EQUINOX 100，可以获得适合定性和定量 (WPF) 相位分析的数据。5G 天线陶瓷样品包含的各个相位，适合 10 GHz 以上频段范围内的用作天线。EDXRF 产生的化学成分使用户能够完全控制产品的质量，并且还能跟踪掺杂物或污染物的浓度。XRD 和 XRF 产生的结果一致。将 XRD 研究和 EDXRF 结合对于工业和学术研究来说是一项简单易用的解决方案。它能够让用户快速、轻松地实施质量控制/质量保证 (QC/QA) 程序，即使未经培训的操作员也能操作。