Две новые низкотемпературные микроволновые диэлектрические керамики ACa2Mg2V3O12 (A = Li, K) были получены методом твердофазной реакции. Были исследованы фазовый состав, поведение при спекании и микроволновые диэлектрические свойства. Рентгеноструктурный анализ (XRD) показал, что обе керамики кристаллизовались в кубическую структуру граната. Обе керамики хорошо уплотнялись при температурах ниже 960 oC. Керамика LiCa2Mg2V3O12, спеченная при 940 oC с относительной плотностью ~ 96,3 %, получила оптимальные микроволновые диэлектрические свойства с εr ~ 9,8, Q×f ~ 24 900 ГГц (на 11,0 ГГц), τf ~ +259,2 ppm/oC. Для KCa2Mg2V3O12 спеченная при 900 оС керамика имела относительную плотность ~ 96,1 %, относительную диэлектрическую проницаемость (εr) ~ 10, добротность (Q×f) ~ 30330 ГГц и большой положительный температурный коэффициент резонансной частоты τf ~ + 190,9 частей на миллион/oC. Обе керамики ACa2Mg2V3O12 (A = Li, K) были химически совместимы с Ag-электродами. Большая положительная τf керамики LiCa2Mg2V3O12 могла быть компенсирована за счет формирования твердого раствора с NaCa2Mg2V3O12, а улучшенные свойства с близким к нулю τf = +2 ppm/oC, εr = 9,9, Q×f = 45500 ГГц были получены для 0,16LiCa2Mg2V3O12-0,84. Керамика NaCa2Mg2V3O12 спекалась при 920 oC в течение 4 часов. 1. Введение В последние годы низкотемпературная керамика с совместным обжигом (LTCC) вызывает значительный интерес из-за требований миниатюризации и интеграции [1, 2]. Как правило, передовая керамика для микроволновых интегральных схем должна иметь высокую добротность (Q×f), низкую диэлектрическую проницаемость (εr) и близкий к нулю температурный коэффициент резонансной частоты (τf). Кроме того, для технологии LTCC керамика должна быть спечена при температурах ниже 960 oC (температура плавления внутреннего электрода, такого как Ag). Часто для снижения температуры спекания используют легкоплавкие добавки, что приводит к ухудшению микроволновых диэлектрических свойств керамических материалов [3, 4]. Совсем недавно сообщалось, что некоторые ванадатные соединения со структурой граната являются потенциальными микроволновыми диэлектрическими керамиками для применений LTCC из-за их изначально низких температур спекания и многообещающих микроволновых диэлектрических свойств. Например, керамика LiCa3MgV3O12, спеченная при 900 оС, имеет относительную диэлектрическую проницаемость (εr) ~ 10,5, добротность (Q×f) ~ 74 700 ГГц и температурный коэффициент резонансной частоты (τf) ~ -61 ppm/oC) [5] . Керамика NaCa2Mg2V3O12 имеет εr = 10, Q×f = 50 600 ГГц и τf = -47 ppm/oC при спекании при 915 oC [6]. При сравнении установлено, что большое отрицательное значение τf является общей чертой ванадатных гранатов (как показано в табл. 1). Это в значительной степени затруднило бы их практическое применение. Как правило, для настройки значения τf было предложено два подхода. Первый способ заключается в формировании композита между двумя соединениями с противоположными знаками значения τf. В нашей предыдущей работе [6] близкие к нулю τf гранаты были достигнуты за счет компенсации большого отрицательного τf за счет CaTiO3, имеющего положительный (~ +800 ppm/oC). Такой подход, несмотря на эффективную корректировку значений τf, мог вызвать резкое ухудшение добротности. Формирование твердого раствора - еще один общепринятый метод регулирования температуры. Этот метод предпочтителен из-за его способности поддерживать высокое значение Q×f при успешной настройке τf. Таким образом, целесообразно искать новые микроволновые диэлектрики с положительными значениями τf в ванадатных гранатах в качестве температурных компенсаторов. Синтез ACa2Mg2V3O12 (A = Li, K) впервые был описан Неургаонкаром и др. [11]. Они сообщили, что оба соединения с кубической структурой граната могут быть легко получены при 750 oC в течение 24 часов. Ли и др. В работе [12] изучались флуоресцентные и люминесцентные свойства KCa2Mg2V3O12, хотя до сих пор не сообщалось об их микроволновых диэлектрических свойствах. В этой работе керамика ACa2Mg2V3O12 (A = Li, K) была приготовлена традиционным методом твердофазной реакции, и были изучены ее кристаллическая структура, поведение при спекании и микроволновые диэлектрические свойства. ……………… 4. Выводы Таким образом, керамика ACa2Mg2V3O12 (A = Li, K) была приготовлена методом твердофазной реакции. Обе керамики хорошо уплотнялись при температурах ниже 960 oC. Керамика LiCa2Mg2V3O12 показала хорошие микроволновые диэлектрические свойства с εr ~ 9,8, значением Q×f ~ 24 900 ГГц и τf ~ +259,2 ppm/oC. Для керамики KCa2Mg2V3O12 оптимальные микроволновые диэлектрические свойства составили: εr ~ 10, Q×f ~ 30300 ГГц и τf ~ +190,9 м.д./°C. Большое положительное значение τf керамики LiCa2Mg2V3O12 можно было регулировать путем формирования твердого раствора с NaCa2Mg2V3O12, а керамика (Li0,16Na0,84)Ca2Mg2V3O12, спеченная при 920 °C в течение 4 ч, показала улучшенные свойства с εr ~ 9,9, Q×f ~ 45 500 ГГц. , τf ~ +2 ppm/oC. Кроме того, анализ XRD и EDS показал, что обе керамики химически совместимы с серебряными электродами при соответствующих температурах спекания.