编号：CDUT-2021-43

中文标题：Zn_2-xSiO_4-x-xCuO陶瓷的微波介电性能对结构依赖性研究

英文标题：Structure dependence of microwave dielectric properties in Zn_2-xSiO_4-x-xCuO ceramics

入藏号：WOS:000613695700007

中国科学院文献情报中心期刊分区（升级版）：材料科学1区/TOP

作者：赖元明*；曾一明；韩娇；梁晓峰；钟晓玲；刘明哲；多滨；苏桦*

来源出版物：Journal of the European Ceramic Society 卷41 期4 页2602-2609

出版年：2021年

第一地址：成都理工大学

关键词：Zn₂SiO₄陶瓷；微波介电性能；晶体结构；复杂化学键理论

代表图：

图1 具有优越微波介电性能Zn_2-xSiO_4-x-xCuO陶瓷

图2 Zn_2-xSiO_4-x-xCuO陶瓷微波介电性能与结构之间关系

摘要： 低介电常数的微波陶瓷由于信号延迟时间短，使之成为高频无线通信领域重要候选材料，但在实际应用中，还需要考虑高品质因素（Qf）、近零谐振频率温度系数（τ_f）及低烧结温度，现有材料几乎没有能同时满足以上条件的。因此，通过一定的技术手段对现有材料进行改性，并对材料微波介电性能的结构起源进行研究，有助于微波陶瓷走向实用化，并为后期该类材料改性提供理论基础。在本研究中，采用固相反应法制备Zn_2-xSiO_4-x-xCuO (x = 0, 0.04, 0.08, 0.12, 0.16 和0.20)陶瓷，通过X-射线衍射（XRD）及XRD精修、扫描电子显微镜（SEM）及拉曼光谱等手段，研究了Zn_2-xSiO_4-x-xCuO陶瓷的微波介电性能对结构依赖性。结果表明，熔融的CuO能够降低Zn_2-xSiO_4-x陶瓷致密化温度；对比纯相的Zn₂SiO₄陶瓷，x = 0.08的Zn_2-xSiO_4-x-xCuO陶瓷能在1150 °C下实现致密化烧结，且具有优越的微波介电性能：介电常数ε_r = 6.01，高Qf = 105 500 GHz和τ_f = - 28 ppm/◦C。ε_r，Qf和τ_f 值分别依赖于Si-O键的共价性和第二相，结晶度及晶格能。该研究为后期通过结构调控，“定制化”的改善Zn₂SiO₄陶瓷微波介电性能提供理论基础。

文章链接地址： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221920309821?via%3Dihub