中國粉體網(wǎng)訊 近日，南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系講席教授汪宏課題組在低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料研究中取得進展，相關(guān)成果在陶瓷材料領(lǐng)域頂尖期刊Journal of the American Ceramics Society上發(fā)表，論文題目為“Low temperature sintered MgO–based microwave dielectric ceramics with ultra-low loss and high thermal conductivity”。
微波介質(zhì)陶瓷是與微波通訊緊密相關(guān)的新型多功能介電陶瓷。作為一種新型的電子材料，在軍用和民用方面都有自己獨特的優(yōu)勢，由于它易小型化，穩(wěn)定性高，損耗低等特性，在許多微波通訊領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如移動電話、汽車電話、電視衛(wèi)星接收器、衛(wèi)星廣播、雷達、無線電遙控等，可以被用作諧振器、濾波器、介質(zhì)基片、介質(zhì)天線、介質(zhì)導(dǎo)波回路等功能器件材料。
MgO是最為典型的面心立方結(jié)構(gòu)的離子鍵化合物之一，其化學(xué)性能穩(wěn)定，導(dǎo)熱性能良好，介電性能優(yōu)越（εr=9.1，tanδ<1.6*10-6）。但是，其熔點較高（約2800℃），有極高的燒結(jié)溫度，因此需要使用燒結(jié)助劑以降低其燒結(jié)溫度。
汪宏課題組采用固相反應(yīng)法制備了MgO–xwt.%S2L8，(x=5,7,10)氧化鎂基陶瓷材料，選擇了二元共晶氟化物0.2SrF2-0.8LiF（簡寫為S2L8）作為燒結(jié)助劑以降低MgO陶瓷的燒結(jié)溫度。結(jié)合氧化鎂的低介電損耗和高熱導(dǎo)率、氟化物良好的微波介電性能以及燒結(jié)助劑的低熔點，制備出的氧化鎂基微波介質(zhì)陶瓷材料具有低燒結(jié)溫度，高熱導(dǎo)率和在高頻段超低介電損耗（即高品質(zhì)因子）。
從陶瓷樣品的斷面SEM圖像中可看出在燒結(jié)的過程中陶瓷材料在燒結(jié)過程中實現(xiàn)致密化，孔隙數(shù)量、孔徑明顯減小。同時，在不同的燒結(jié)溫度下，陶瓷材料晶粒尺寸、均勻性等微觀結(jié)構(gòu)明顯不同。在文中作者詳細討論了陶瓷材料致密度、微觀結(jié)構(gòu)如何影響微波介電性能，細致分析了性能-結(jié)構(gòu)關(guān)系。
信息來源：南方科技大學(xué)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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