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隨著(zhù)5G/6G通信技術(shù)向空天地海一體化網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)，傳統功能陶瓷在寬溫域內同步實(shí)現穩定微波信號傳輸與精準溫度傳感的核心材料瓶頸愈發(fā)顯著(zhù)。特別是在毫米波通信頻段向Ku/Ka波段拓展的需求下，微波介質(zhì)陶瓷需兼具三項關(guān)鍵特性：可調諧的介電常數（ε_r），滿(mǎn)足器件微型化需求；高Q·f值，可增強頻率選擇性；接近零的諧振頻率溫度系數（τ_f），確保熱穩定性。同時(shí)，負溫度系數熱敏陶瓷作為系統“熱管理器”，需在寬溫域內具備高線(xiàn)性度與高B值以實(shí)時(shí)校準溫度漂移。尖晶石陶瓷在單一功能領(lǐng)域表現突出，如MgAl₂O₄的優(yōu)異微波性能和MnFe₂O₄的負溫度系數特性，但二者存在固有缺陷——前者因超高電阻率無(wú)法實(shí)現熱敏功能，后者因Fe³⁺/Fe²⁺變價(jià)導致高溫電學(xué)失穩。

前期，中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所科研人員通過(guò)固溶設計制備的Mg_0.8Mn_0.2Al_1.6Fe_0.4O₄陶瓷將B值提升至8056 K，但受限于氧空位誘導的電荷失衡和非阿倫尼烏斯行為，導致微波性能與熱敏線(xiàn)性度難以兼容。

近期，研究人員針對Mg-Al-Mn-Fe-O尖晶石陶瓷在高溫下電學(xué)性能非線(xiàn)性及微波損耗等問(wèn)題，提出了基于Sc³⁺晶格錨定效應調控價(jià)態(tài)平衡，同步抑制氧空位擴散并強化八面體鍵價(jià)的策略。實(shí)驗結果表明，在200℃至1000℃超寬溫域內實(shí)現了高度線(xiàn)性熱敏特性，滿(mǎn)足寬溫域溫度傳感的線(xiàn)性度需求。同時(shí)，研究實(shí)現了尖晶石陶瓷低ε_r、超高Q·f?及近零τ_f的平衡?；谠摬牧现苽涞膱A柱介質(zhì)諧振天線(xiàn)在12 GHz衛星通信頻段實(shí)現了92%的輻射效率與6.28 dBi的增益，驗證了其在衛星通信前端模塊中的工程應用潛力。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)陶瓷》（Journal of Advanced Ceramics）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院相關(guān)項目等的支持。

多功能微波-熱敏陶瓷材料結構、性能和應用