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电可调复合微波陶瓷材料性能调控研究

  电可调复合微波的性能控制研究

  最近,由同济大学功能材料研究所翟继娟教授领导的小组在电可调钛酸钡基复合微波陶瓷材料性能调控方面取得新进展,成功地制备出了低介电常数,低介电损耗和适当的介电性能可调的钛酸钡锶(Ba1-xSrxTiO3)复合微波陶瓷材料。他们利用光谱学方法(拉曼和红外光谱)讨论了它们的晶体结构,极性声子模式参数和本征介电性质之间的关系。这对于理解晶体的固有极化机制有重要意义,有助于理解晶体结构,极化声子模参数与固有介电性能之间的关系,从而更有效地控制介电性能。这一重要的研究成果发表在Acta Materialia 57,4491-4499(2009)。通过重掺杂Mn的B位形成Ba1-xSrxTiO3和微波介质Ba(Ti1-xMnx)O3复合陶瓷,获得了具有超低介电损耗的电调谐微波介质材料。发表在Acta Materialia的姊妹刊物Scripta Materialia 61,764-767(2009)上,申请了一项国家发明专利,此外,低介电常数的微波介质Mg2TiO4与其复合,能有效降低介电常数,获得了低介电常数,低介电损耗和介电可调速率,这项工作已发表在应用物理快报91,122908(2007),并已获得4项国家发明专利。高介电常数,低介电损耗,高介电性能和可调钙钛矿结构的铁电材料Ba1-xSrxTiO3其居里温度可调,可调谐微波器件(如移动相位滤波器,可变电容器和延迟线等)越来越受到人们的重视,特别是微波移相器是目前研究的热点之一BST陶瓷材料难以满足激励源内部阻抗匹配和高功率器件应用的要求,这大大限制了其在微波可调器件领域的应用。因此,低介电常数,高Q值和高介电可调性材料的制备备受关注。为此,研究人员进行了离子兴奋剂研究和/或复杂修饰研究。由于低介电常数微波介质复合,介电常数可以有效降低。但由于高温烧结过程中相互固溶反应,微波介电性能会有一定程度的恶化。利用离子掺杂形成Ba1-xSrxTiO3和微波介质多相陶瓷,可以显着优化微波介电性能。本研究成果是国内首次报道的可调微波介质材料领域,为可调微波介质材料的性能优化和调控提出了新的思路。 (来源:同济大学)

  关键字:材料

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