中国粉体网讯 西安交通大学周迪课题组主要从事微波介质材料、低温共烧陶瓷、储能电容器材料、微波吸收材料、面向高频/储能/吸波功能复合介质材料的研究。
NO.1 周迪教授简介
周迪，教授、博士生导师、西安交通大学电子科学与工程学院副院长/电子材料党支部书记/多功能材料与结构教育部重点实验室副主任。在国际知名期刊发表科技论文200余篇（J Am Ceram Soc、J Mater Chem (A/C)、Energy Environ Sci、Chem Mater、Adv Funct Mater、Acta Mater、Appl Phys Lett等，其中第一作者文章60篇，通讯作者文章共156篇），总引用次数8500余次（Google Scholar H-index=51），申请中国发明专利25项（已授权17项）。2018年起担任电子元器件关键材料与技术专业委员会委员；2019年起担任中国电子学会元件分会委员；入选英国皇家化学会2019年度Top 1% 高被引中国作者；2020年入选国家QB计划；2021年起任电气与电子工程师协会高级会员（IEEE Senior Member）。主持国家自然科学基金联合/面上/青年基金、陕西省国际合作项目、华为公司横向课题，作为研究骨干参与国家973计划、国家863计划、国家重点研发计划等，在微波介质结构性能调节分析、LTCC低温共烧陶瓷技术应用、谐振器滤波器及天线基板应用等方面取得一系列新颖的研究成果。
NO.2 科研进展
微波介质材料
高品质因数微波介质陶瓷广泛应用于介质谐振器及滤波器等，为满足微波器件向高集成化、小型化、高可靠性方向发展，微波介质需要具有高介电常数、低介电损耗及近零温度系数。课题组利用固溶体及复合陶瓷技术，开发了谐振频率温度系数近零的K18~K23，K25~K27高品质因数（Qf>85,000GHz）、K34~K46高品质因数（Qf>45,000GHz）、K65高品质因数（Qf>15,500GHz）及K75~K86高品质因数（Qf>9,000GHz）的具有自主知识产权的系列化微波介质陶瓷。
近日，课题组在低介电常数微波介质陶瓷方面取得进展。低介电常数微波介质陶瓷主要应用于频率在8GHz以上的微波频段，介电常数低于30，品质因数可以达到5000GHz以上，谐振频率温度系数一般在零附近或者为可调节负值，多应用于毫米波、亚毫米波集成电路天线，微波基板以及高频端微波元件。课题组该研究发现，通过用半径较小的V5+离子对单斜褐钇铌结构的CeNbO4进行Nb-位离子取代，诱导铁弹相变（单斜褐钇铌→四方白钨矿，x = 0.3）发生，进而调控该体系介电性能的变化规律及机制，获得兼具高温度稳定性（近零TCF）和低损耗（高Q×f）的K20微波介电陶瓷材料Ce(Nb0.7V0.3)O4 (CNV0.3)：εr ~ 16.81，Q×f ~ 41,300 GHz（@~8.6 GHz），TCF ~ -3.5。
低温共烧陶瓷技术LTCC
低温共烧陶瓷技术是近年来兴起的一种令人瞩目的多学科交叉的整合组件技术，因其优异的电子、热力学等特性已成为未来电子元件集成化、模块化的首选方式。课题组通过添加烧结助剂的方法，以液相烧结的形式降低微波介质陶瓷烧结温度，研发了一系列可以在900℃致密烧结的K5~K65型微波介质陶瓷。进一步以低共熔点单相化合物为基础，在不添加任何烧结助剂的前提下，通过传统固相反应法在多个多元体系中，研发出涵盖低K（<20）、中K（20~40）及高K（>40）系列新型超低温烧结（烧结温度<660℃）微波介质陶瓷。
多层陶瓷电容器MLCC
多层陶瓷电容器是由陶瓷介质层和金属电极交互水平叠层而成。由于MLCC 器件电容量高且体积小巧，是陶瓷电容器最主要的一种应用形式，也是现代电子行业中最广泛使用的被动电子元器件之一。课题组利用BaTiO3基、(Na0.5Bi0.5)TiO3基等无铅弛豫铁电粉体制备了高功率脉冲电容器的原型器件，具有电容值较高、耐击穿场强高、功率密度大等特点。
储能电容器材料
在(K, Na) NbO3中，以相场模拟为引导，驱动铁电陶瓷的特定温区至室温以诱导极性纳米微区产生，再利用反复辊压工艺进一步提高其击穿场强的组合优化策略在基弛豫铁电陶瓷中实现了的可恢复能量密度和储能效率的显着提高，Wrec=6.7 J·cm-3, η=92%。
微波吸收材料
基于磁电协同的原则，设计制备出一系列具有“薄”、“轻”、“宽”、“强”的磁电复合类微波吸收材料。解决单一组分性能不足的本征问题；系统性地优化磁性组分与介电组分复合方式并建立精准调控异质界面的方式；引入数据驱动的研究范式，建立“微观形貌-电磁参数-吸收性能”的理论模型，结合利用先进的表征手段从原子结构揭示其微观机理，构建磁电复合型吸波材料设计和性能调控的指导策略。
高频/储能/吸波功能复合介质材料
采用原位聚合法和流延法制备得到PI/MgO纳米复合材料，使用有限元法模拟分析了PI/MgO复合材料的击穿机理，在超低填料含量下， 150℃时获得的放电能量密度为4.78 J/cm3，显着优于大多数报道的介电聚合物和纳米复合材料。
资料来源：西安交通大学
（中国粉体网编辑整理/山川）
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