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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 13/2021

04.06.2021

Ultrahigh-Q and thermally stable (Sr1−xCax)2Ce0.665Ti0.335O4 microwave dielectric ceramics with low permittivity

verfasst von: Mengxin Yu, Xiaokai Liu, Lei He, Ruzhong Zuo

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 13/2021

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Abstract

The Sr2Ce0.665Ti0.335O4–0.75 wt% LiF-x mol% CaCO3 (SCT-xCa, x = 0, 0.25, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5) ceramics were prepared by a conventional solid-state reaction technique. The effect of Ca2+ substitution for Sr2+ on the phase composition, microstructure and microwave dielectric properties was investigated systematically. The coexistence of Sr2CeO4 and Sr2TiO4 without any other phases indicates that Ca2+ can dissolve into the SCT lattice. An appropriate amount of Ca2+ can accelerate the grain growth and produce a compact and homogeneous microstructure, so an ultra-high Q × f value can be achieved. The deterioration in Q × f values with further increasing x is caused by the abnormal grain growth, as well as the increased internal strain, which tends to decrease the structural stability. Meanwhile, the τf values were found to slightly shift toward the positive direction with decreasing unit cell volume. Excellent microwave dielectric properties of εr = 20.9, Q × f = 168,580 GHz (8.14 GHz) and τf =  + 0.8 ppm/oC can be obtained in the x = 0.25 sample sintered at 1150 °C for 4 h, showing great potentials in millimeter wave devices.

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Metadaten
Titel
Ultrahigh-Q and thermally stable (Sr1−xCax)2Ce0.665Ti0.335O4 microwave dielectric ceramics with low permittivity
verfasst von
Mengxin Yu
Xiaokai Liu
Lei He
Ruzhong Zuo
Publikationsdatum
04.06.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 13/2021
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-021-06281-y

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