联系我们  |  网站地图  |  English   |  中国科学院 |ARP
首页 简介 管理部门 科研部门 支撑部门 研究队伍 科研成果 成果转化 研究生教育 党建与创新文化 科普 信息公开 OA系统
图片新闻
上海硅酸盐所在Materials ...
上海硅酸盐所等举办“2022...
上海硅酸盐所召开2022年度...
上海硅酸盐所在Progress i...
上海硅酸盐所组织召开学习...
上海硅酸盐所在光催化还原...
上海硅酸盐所在早期白瓷界...
上海硅酸盐所在Bi离子激活...
上海硅酸盐所召开学习贯彻...
高性能陶瓷和超微结构国家...
上海硅酸盐所在二硫化钼析...
上海硅酸盐所举办“学习贯...
上海硅酸盐所举行ANSO合作...
上海硅酸盐所在高能物理用...
上海硅酸盐所等在小分子氧...
现在位置:首页>新闻动态>图片新闻
上海硅酸盐所在MLCC用COG类介质陶瓷材料研究中取得新进展
发布时间: 2023-01-05 16:15 | 【 【打印】【关闭】

  近年来,卫星通讯、5G等产业发展迅猛,研制新型MLCC(片式多层陶瓷电容器)用COG类介质陶瓷材料,能够满足现代通信技术高频、小型、低成本的发展需求。SrZrO3CaZrO3均是具有潜力的MLCC用线性介质陶瓷材料,SrCa互相固溶后形成的固溶体(Sr,Ca)ZrO3具有更高的Q, 根据李赫德涅凯对数混合定则,B位掺杂少量的Ti4+,可调节其介电常数温度系数近0。开发(Sr,Ca)(Zr,Ti)O3材料体系可获得在两端元系统中无法实现的特性,实现COG类介质材料介电常数系列化,具有生产成本低,强抗还原性、高可靠性等优点,是当前COG类介质陶瓷材料研究的热点。 

  近日,中国科学院上海硅酸盐研究所铁电陶瓷材料与器件课题组研究团队提出了通过设计容忍因子调控陶瓷微结构的策略,成功制备了正交相和立方相共存的(Sr,Ca)(Zr,Ti)O3介质陶瓷,大幅提升了材料的品质因数。在正交-立方相变界面处形成的共格相界面,由于应变驱动,共格相界面结构为高有序度的重构超晶格结构,该结构具有较低的晶格振动非简谐性。最终获得线性COG类材料的品质因数为26300GHz,是文献报道最高值(13600GHz)的两倍,同时具有近零介电常数温度系数τε = -7 ppm/℃@-55℃~-125℃)。 

  团队系统研究了A位非化学计量比对(Sr,Ca)(Zr,Ti)O3基陶瓷第二相、气孔率、晶粒尺寸等非本征因素和晶体结构等本征因素影响规律。结合EBSDRietveld精修和Raman光谱,得到第二相含量和晶胞参数、极化率与晶格振动非谐性等结构特征参数,建立了结构与介电性能的关联规律。材料的相对介电常数取决于其极化率,品质因数受控于主相晶粒尺寸、第二相含量和晶格本征损耗,主要决定于晶格振动的非谐性。该研究为优化钙钛矿结构陶瓷的介电性能提供了重要依据。 

  相关研究成果分别发表在Journal of Materials Chemistry C2022),Ceramics International2022 

  上述论文的第一作者为上海硅酸盐所在读研究生逄清阳,通讯作者为陈莹高级工程师和王根水研究员。相关研究工作得到了中科院重点部署项目及企业横向相关项目支持。 

  文章链接:https://doi.org/10.1039/D2TC03756D 

   https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.11.037 

Sr(Zr0.95Ti0.05)O3陶瓷的(a) TEM明场像,(b)、(c)、(d)和(e)对应的高分辨像,(f)和(g)傅立叶变换图像。

(Sr0.7Ca0.3)z(Zr0.95Ti0.05)O3(0.98≤z≤1.04)陶瓷的介电特性、Ag峰的拉曼频移、FWHM、晶格结构a/c与其非化学计量比z的相互关联图。

版权所有 中国科学院上海硅酸盐研究所    沪ICP备05005480号-1    沪公网安备 31010502006565号
长宁园区地址:上海市长宁区定西路1295号 电话:86-21-52412990 传真:86-21-52413903 邮编:200050
嘉定园区地址:上海市嘉定区和硕路585号  电话:86-21-69906002 传真:86-21-69906700 邮编:201899