Investigation of Microwave Dielectric Properties of (Mg_1-xZn_x)₂SiO₄ (0≤x≤1) Ceramics

采用固相反应法制备（Mg1-xZnx）2SiO4（0≤x≤1）微波介质陶瓷,研究（Mg1-xZnx）2SiO4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）2SiO4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Zn2＋离子极化能力大于Mg2＋离子,（Mg1-xZnx）2SiO4（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（Mg0.4Zn0.6）2SiO4陶瓷微波性能为：er=6.6,Qf=95650GHz,τf=-60×10-6/℃.