東京都立產業技術研究中心（簡稱，東京都產技研）於6月19日宣佈，開發出了一款至300℃可保持穩定介電常數的「玻璃複合型介電材料」。該成果有望助力在汽車發動機艙等高溫環境下工作的電子設備提升性能與可靠性。
圖1 非晶-晶體複合介電材料的合成方法及其微觀結構示意圖（供圖：東京都立產業技術研究中心）
圖2 非晶-晶體複合介電材料介電常數的溫度依賴性（供圖：東京都立產業技術研究中心）
為實現在高溫環境下仍能可靠工作的電容器，亟需開發出在200℃以內溫度範圍中介電常數變化較小的介電材料。
然而，由於現有電容器採用的介電材料在120℃以上時介電常數會大幅波動，因此在高溫下仍維持介電常數穩定一直是行業難題。
作為有望解決上述問題的介電材料，PNb9O25此前已被研究人員報告過，但常規合成方法易出現異常晶粒生長與氧空位，所以絕緣性能下降以及高溫下介電常數穩定性劣化一直是技術難題。
本次研發的關鍵在於晶體與玻璃的複合化。常規合成方法需經過原料混合→預燒→粉碎→成形→燒結等多道工序方可合成PNb9O25。此外，燒結時易產生氧空位，介電常數會隨溫度升高顯著波動。
本次通過採用基於玻璃與氧化物的新型材料合成方法，僅需原料混合→成形→燒結的簡便流程，即可完成晶體合成及其與玻璃的複合化。
研究還發現，通過以該方法合成來抑制氧空位的產生，在高溫區間內仍能提升介電常數的穩定性。
研究團隊表示，今後將面向有意利用本研究成果的企業徵集合作夥伴，共同推進相關研究開發。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Materials Today Communications
論文：High-Temperature Capacitance Stability and Insulating Properties of PNb9O25 Synthesized via Liquid-Phase Sintering: Strategic Utilization of Glass-Oxide Interfacial Reactions
DOI：doi.org/10.1016/j.mtcomm.2026.115539
