微波介质材料的精细微结构与宽频介电谱研究

以自主开发的金红石TiO2固溶体、(ZrSn)TiO4、(SrBa)TiO3、(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7为主的几类典型微波介质材料为研究对象，拟采用XAFS技术和红外-远红外-THz谱,结合其它结构分析手段和低频-微波介电谱，从键价理论、振动光谱学、显微结构和介电谱技术等角度系统研究微波介质材料的精细微结构和宽频介电响应，获得诸如金红石TiO2固溶体系的固溶极限、介电常数和谐振频率温度系数与Ti-O八面体形变之间的关系，铋基焦绿石的介电可调、介电弛豫与结构之间的关系，ZrTiO4体系有序无序与本征介电性能等重要信息。深入研究和揭示微波介质材料的结构与性能关系，认识微波介质材料的介电响应机理，研究影响微波介质材料本征介电性能的因素，从材料科学的高度指导微波介质材料的改性工作，从而通过缺陷控制和微结构调控来调整和优化介质材料的微波介电性能。

设计和制备了白钨矿、黑钨矿等几类新型超低温烧结微波介质陶瓷，获得了最低可在470℃烧结的微波介质陶瓷，是目前功能陶瓷中已有报道的最低烧结温度，系统研究了这几类低温烧结微波介质陶瓷的结构性能关系，同时通过固溶复合、离子取代等方法有效调节其介电性能，获得了一批具有自主知识产权的高性能低温烧结微波介质陶瓷；结合实验室已有的宽频、宽温介电谱测试技术，采用Raman谱、红外-远红外谱对自主开发的白钨矿、黑钨矿、金红石、焦绿石和钙钛矿类微波介质陶瓷的介质极化机理进行了深入系统的研究，揭示了介质极化和损耗机理，理解和掌握引起介质损耗的本征和非本征因素，从而可有效调控和优化其介电性能；采用XAFS技术研究和揭示了自主开发的白钨矿、黑钨矿、金红石、焦绿石和钙钛矿类微波介质陶瓷的近邻结构信息，为深入理解晶格尺度上微波介质陶瓷结构性能关系和性能调控原理奠定了重要基础。