在国际上率先对新材料铋锌铌氧化物(BZN)三元体系陶瓷的晶体化学、相关系和介电性能进行了系统研究,揭示了该体系的晶体结构、相形成、相分布、介质极化机理和介电性能调控机制,提出的BZN焦绿石结构通式和介电性能被国内外同行广泛接受和采用;研究发现的两个新相焦绿石化合物的衍射数据被国际衍射数据中心接收为国际衍射数据标准;开发了具有自主知识产权的低温烧结微波介质陶瓷材料,并在新型低温共烧陶瓷器件(LTCC)上获得实际应用。研究工作受到国内外同行跟踪引用,发表英文专著1章、学术论文108篇(SCI收录94篇、他引264次),应邀作国际会议特邀报告17次,申请中国、美国发明专利17项(已授权9项),获教育部提名国家自然科学奖一等奖和陕西省科学技术二等奖,任亚洲电子陶瓷联盟执委会执委,IEEE UFFC铁电委员会委员,2005年入选教育部新世纪人才,获第十届霍英东高校青年教师奖和第六届陕西省青年科技奖。
microwave dielectrics;low temperature cofiring ceramics;composites;multifunctional;passive integration
本项目根据国家中长期科技发展规划,为满足新型信息功能陶瓷元器件的小型化、集成化、超高频化、多功能化、高可靠性等,以科学的材料剪裁设计和性能调控为核心,从材料组成、微结构控制和人工结构设计等方面着手,开发新组成、新结构、高性能、多功能的新型微波介质材料与器件,研究和发展面向无源器件集成技术的新材料、新工艺及其应用,在低温烧结微波介质陶瓷新材料、新型多功能复合介质材料、微波介电性能精确测试技术等方面取得了重要进展1)在国际上率先设计和研究了以Bi2O3-MoO3、Na2O-MoO3、K2O-MoO3基二元体系为代表的一系列新型超低温烧结新材料,烧结温度达到已报道介质陶瓷中最低,获得的自主知识产权微波介质材料具有优良微波性能、烧结温度低、结构与相组成简单等特点,可适合新一代无源集成组件应用;原创性地设计制备出单相磁介电多功能陶瓷介质材料、柔性磁介电多功能微波复合介质材料、高热导率电子封装材料、高储能密度电介质材料、高保水性透明电极材料、以及电磁波带隙结构材料(EBG)等,研究结果受到国际同行跟踪和引用;针对微波介质介电性能测试难题,研究开发了适用于介质材料的微波介电性能测试技术,适用于覆铜板微波介电性能精确测试的方法和系统已在广东生益科技股份有限公司投入实际使用,并正与企业联合将这一方法申请为国际IEC标准。在项目执行期内,项目负责人应邀做国际会议特邀报告13次,获授权发明专利14项(中国专利13项,美国专利1项),正在申请发明专利5项,应邀为《复合材料百科全书》(第2版,Wiley出版)撰写英文专著“微波复合材料”一章,在J.Am.Ceram.Soc.、J.Mater.Chem.C、APL、JAP、PRL等国际顶级期刊上正式发表SCI论文70篇,培养毕业博士生7名、硕士生6名。项目负责人应邀担任IEEE UFFC国际铁电委员会委员、亚洲电子陶瓷联盟执委会执委(2014年当选为主席)、IEEE Trans. UFFC期刊副主编、J.Adv.Ceram.期刊编委、国际电子陶瓷会议和国际微波材料及其应用会议等系列国际会议的国际顾问委员会委员,多次担任国际会议主席、程序主席和分会主席,入选2011年教育部长江学者特聘教授,入选2014年科技部“国家中青年科技创新领军人才”。