Керамика Li3Mg2SbO6 без растрескивания была приготовлена двухстадийным способом. Были исследованы поведение при спекании, структура и микроволновые диэлектрические характеристики керамики Li3Mg2SbO6. Результаты РФА и КР показали, что практически чистая фаза Li3Mg2SbO6 была получена в диапазоне температур спекания 1225–1350°С. На значения добротности (Qxf) и относительной диэлектрической проницаемости (εr) образцов сильно влияли плотность, размер зерна и объем ячеек. Характерно, что для керамики Li3Mg2SbO6, спеченной при 1300°С, были получены сбалансированные микроволновые диэлектрические свойства: εr~10,5, Qxf~84600 ГГц (на 10,6 ГГц), а температурный коэффициент резонансной частоты tf ~ -9,0 ppm/oC
Введение
С быстрой революцией микроволновых компонентов, используемых в современных системах связи, новые материалы с высокими диэлектрическими характеристиками привлекли огромное внимание для широкого спектра применений микроволновых компонентов, таких как антенны и микроволновые подложки [1]. Диэлектрические материалы СВЧ, которые можно использовать в современных системах связи, должны обладать тремя ключевыми параметрами: низкой относительной диэлектрической проницаемостью (εr) для уменьшения задержки сигнала, высокой добротностью (Qxf) для повышения частотной избирательности и близким к нулю температурным коэффициентом резонансной частоты. (tf) для температурной стабильности [2]. Однако достижение всех трех параметров в одном материале представляет собой серьезную проблему, поскольку большинство диэлектрических керамических материалов с низким εr для микроволнового излучения обычно имеют высокие значения Qxf, но сильно отрицательные значения tf [3]. Недавно Bian et al. впервые сообщили о орторомбической структуре керамики Li3Mg2NbO6 с превосходными микроволновыми диэлектрическими свойствами (εr = 16,8, Qxf = 79 643 ГГц, tf = 27 ppm/C). [4]. Позже Ву и соавт. [5] ввел его характеристику с низкими потерями, основанную на теории химической связи. Было проведено множество исследований по снижению температуры спекания, улучшению микроволновых диэлектрических свойств керамики на основе Li3Mg2NbO6 путем добавления добавок, способствующих спеканию, и частичного замещения ионов Mg2+ [6–10]. Уэст и др. В работе [11] сообщается, что соединение Li3Mg2SbO6 имеет ту же структуру, что и Li3Mg2SbO6.

Однако исследований микроволновых диэлектрических свойств керамики Li3Mg2SbO6 мало, что связано с ее растрескиванием при взаимодействии с отдельными оксидными компонентами [12]. Недавно Чжан и соавт. В работе [13] сообщается, что частичное замещение ионов Nb5+ на Sb5+ может постепенно приблизить значение tf к нулю в системах материалов Li3Mg2(Nb1-xSbx)O6 (0,02 x 0,08). Подобное явление наблюдалось и в других системах материалов [14,15]. Таким образом, может быть получена новая керамика Li3Mg2SbO6 со сбалансированными микроволновыми диэлектрическими свойствами (низкий εr, близкий к нулю tf, высокая добротность). В нашем предыдущем сообщении вторичная фаза SbOx в керамике Li3Mg2SbO6 ухудшает свое значение Qxf [12]. Низкое значение Qxf и растрескивание керамики Li3Mg2SbO6 ограничивают ее практическое применение в устройствах СВЧ. В данной работе с использованием двухстадийного процесса была синтезирована чистая фазовая керамика Li3Mg2SbO6 без трещин, а также подробно изучены ее спекаемость, структура и микроволновые диэлектрические свойства.
…
Вывод
Керамика Li3Mg2SbO6 без трещин была синтезирована с помощью двухэтапного процесса, и были исследованы ее поведение при спекании, структура и диэлектрические характеристики в микроволновом диапазоне. Результаты РФА и КР показали, что практически чистая фаза Li3Mg2SbO6 с орторомбической структурой была получена в интервале температур спекания 1225-1350 С. Значения εr образцов сильно зависели от пористости и объема ячеек, а их значения Qxf в основном относились к микроструктура. В частности, керамика Li3Mg2SbO6, спеченная при 1300 °C, показала сбалансированные микроволновые диэлектрические свойства с εr = 10,5, Qxf = 84 600 ГГц (на 10,6 ГГц) и tf = -9 ppm/oC. улучшить свои диэлектрические характеристики, чтобы соответствовать требованиям применения LTCC.