加热辅助数字光处理技术制备高性能Mg2TiO4-Ca0.8Sr0.2TiO3微波陶瓷滤波器及其毫米波通信应用研究

本综述系统阐述了通过加热辅助数字光处理（DLP）技术制备(1-x)Mg2TiO4-xCa0.8Sr0.2TiO3微波陶瓷滤波器的突破性进展。研究通过优化浆料固含量（57.5 vol%）、调控固化温度与曝光能量密度，成功实现了复杂结构滤波器的精密成型，其介电性能（εr=17.5, Q×f=46,800 GHz, τf=-3.21 ppm/℃）与插入损耗（-1.3 dB）达毫米波通信系统要求，为无线器件微型化提供新范式。

　　

Highlight

Materials

采用固相反应法合成MT-CST陶瓷粉体，使用高纯度原料（MgO、TiO₂、CaCO₃、SrCO₃，纯度99.9%），按化学计量比混合后经锆球研磨-乙醇介质中球磨24小时，75°C干燥24小时，最终MT粉体于1200°C煅烧4小时、CST粉体于1150°C合成。

Rheological behaviour of MT-CST ceramic slurries at different temperature

图1展示了MT-CST粉体的结构与形貌特征。X射线衍射（XRD）图谱（图1a）证实粉体由MT与CST两相组成，未检测到杂相。粒径分布分析显示其呈200-700 nm正态分布，中值粒径（D50）为400 nm（图1b）。该特性为烧结过程提供高表面能，有助于减少缺陷。

Conclusions

通过加热辅助DLP技术成功制备出(1-x)Mg₂TiO₄-xCa_0.8Sr_0.2TiO₃（MT-CST）陶瓷滤波器，其优异介电特性适用于毫米波通信系统。当温度从25°C升至65°C时，固含量57.5 vol%的浆料粘度从146.4 Pa·s降至1.7 Pa·s，流变行为由剪切增稠转为剪切稀化。升温同时促进分子链段运动并提高自由基活化能，从而显著改善固化特性。