中國粉體網訊 近日，南方科技大學材料科學與工程系講席教授汪宏課題組在低溫燒結微波介質陶瓷材料研究中取得進展，相關成果在陶瓷材料領域頂尖期刊Journal of the American Ceramics Society上發表，論文題目為“Low temperature sintered MgO–based microwave dielectric ceramics with ultra-low loss and high thermal conductivity”。
微波介質陶瓷是與微波通訊緊密相關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勢，由于它易小型化，穩定性高，損耗低等特性，在許多微波通訊領域應用廣泛，如移動電話、汽車電話、電視衛星接收器、衛星廣播、雷達、無線電遙控等，可以被用作諧振器、濾波器、介質基片、介質天線、介質導波回路等功能器件材料。
MgO是最為典型的面心立方結構的離子鍵化合物之一，其化學性能穩定，導熱性能良好，介電性能優越（εr=9.1，tanδ<1.6*10-6）。但是，其熔點較高（約2800℃），有極高的燒結溫度，因此需要使用燒結助劑以降低其燒結溫度。
汪宏課題組采用固相反應法制備了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）作為燒結助劑以降低MgO陶瓷的燒結溫度。結合氧化鎂的低介電損耗和高熱導率、氟化物良好的微波介電性能以及燒結助劑的低熔點，制備出的氧化鎂基微波介質陶瓷材料具有低燒結溫度，高熱導率和在高頻段超低介電損耗（即高品質因子）。
從陶瓷樣品的斷面SEM圖像中可看出在燒結的過程中陶瓷材料在燒結過程中實現致密化，孔隙數量、孔徑明顯減小。同時，在不同的燒結溫度下，陶瓷材料晶粒尺寸、均勻性等微觀結構明顯不同。在文中作者詳細討論了陶瓷材料致密度、微觀結構如何影響微波介電性能，細致分析了性能-結構關系。
信息來源：南方科技大學
（中國粉體網編輯整理/山川）
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