(Mg1-xZnx)2 SiO4 (0≤x≤1)陶瓷微波介电性能研究

摘要： 采用固相反应法制备(Mg 1-x Znx)2 SiO4 (0≤x≤1)微波介质陶瓷, 研究(Mg 1-x Znx)2 SiO4 陶瓷在0≤x≤1范围内的相演变、微结构与其微波介电性能间相互关系. XRD测试结果表明：橄榄石结构的Mg2SiO4与硅矽矿结构的Zn2SiO4在晶体结构上存在很大差别, (Mg, Zn)2 SiO4在0≤x≤1范围内只能部分地实现有限固溶. 背散射电子扫描显微镜（BESEM）测试结果显示：随着x的增加, MgSiO3第二相得到抑制; 陶瓷出现液相烧结, 促进晶粒生长与玻璃相在晶界处沉积. 微波介电性能测试结果表明：由于Zn 2+离子极化能力大于Mg 2+离子, (Mg 1-x Znx)2 SiO4 (0≤x≤1)陶瓷介电常数随x值增加而增大; 0≤ x≤1范围内, Mg2SiO4陶瓷微波性能由于第二相、气孔率增加与晶粒增大而降低, Zn2SiO4陶瓷由于微结构得到改善, 陶瓷微波性能得到优化. 当x=0.6时, 得到较好的(Mg 0.4 Zn 0.6)2 SiO4 陶瓷微波性能为：εr=6.6, Qf=95650GHz,τf=-60×10-6/℃