坚持电子陶瓷基础研究20多年，5G爆发给他带来什么？ 5G时代已经拉开了序幕。就在今

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5G时代已经拉开了序幕。就在今年3月初，中国移动启动23万个5G基站的集中采购，滤波器行业开启了千亿元“大蛋糕” 。
作为信号基站的核心器件，滤波器主要作用是使发送和接收信号中特定的频率成分通过，极大衰减其他频率成分。 5G时代，面对无线环境干扰愈加复杂的情况，陶瓷介质滤波器应运而生，其发展速度远超金属腔体滤波器，一骑绝尘。
“实际上微波介质陶瓷在国内到了爆发的阶段， ”致力于于高性能电子功能陶瓷研究工作20余年的中南大学粉末冶金研究院博士生导师刘绍军教授表示，目前业界对于微波介质陶瓷的基础研究热度已然下降， “基础研究成果开始往产业界转移了。 ”
作为中国信息功能电子陶瓷和陶瓷增材制造领军人物之一，喜欢刨根问底的刘绍军对于基础研究有着深深的热爱。赴美求学的经历，更坚定了他投身基础研究的想法，并最终带着这份信念回到了国内。 5G时代推动了陶瓷介质滤波器的发展，在与国内企业的合作中，他更深刻地感受到了基础研究的魅力。
“基础研究魅力无边”
在刘绍军的简历上，有着一连串的研究方向名称。
好奇心强烈的他，在大学期间就开始“折腾” ，不断拓视新领域。本科专业就读的是中南工业大学材料科学与工程专业，研究生阶段则选择了我国具有很高知名度的中南工业大学粉末冶金专业。
正是缘于研究生期间的专业学习，他接触到了粉末冶金和金属注射成型技术领域。刘绍军提到他非常幸运，所在的课题组一直是顶尖团队。在中南工业大学粉末冶金研究所期间，他师从国内著名的粉末冶金专家，黄伯云院士和曲选辉教授，周围也聚集了一大帮优秀的师兄弟。
硕士毕业后，刘绍军萌生了出国深造的想法，1999年凭借优异的成绩拿到了全额奖学金前往美国亚利桑那州立大学攻读博士学位。在亚利桑那州立大学师从的是在半导体材料研究享有世界声誉的Nathan Newman教授，他也是为数不多的同时为美国物理学会和IEEE学会Follow的学者。当时，他刚刚从美国西北大学过来，同时也带来了2个有关微波陶瓷和陶瓷滤波器的基金项目。这也是刘绍军博士学位论文的主要研究内容。这时起，他一头扎入了电子陶瓷领域，一晃眼就是20年。
“我喜欢做一些刨根问底的东西。 ”刘绍军的博士生导师Newman教授对探索材料物理起源相关的问题非常执着，材料机理相关的研究也非常透彻，对材料从制备工艺、材料表征、结构表征和性能表征之间相互的关联性的理解，做得非常深，这深刻地影响了刘绍军对基础研究的看法。
在亚利桑那州立大学期间， Newman教授正处在职业生涯的高峰时期，整个课题组的战斗力也非常强悍。在这段时间，刘绍军在科学思维、研究能力、实验操作能力和严谨性等方面，都得到了非常系统和严格的训练。这些训练养成的科研习惯也延续至今。
在与企业的合作中，他进一步感受到基础研究的魅力。通过机理的方式解剖材料，好处是能在实际工程领域快速找到问题的关键并提出解决难题的方法。
令刘绍军记忆深刻的是与深圳大富科技合作研发陶瓷滤波器的那段时期。大富科技是国内较早做陶瓷滤波器项目的企业之一，彼时他们选择研发的是钛酸钙和铝酸钕微波陶瓷体系，烧结难度很大，花了大半年时间一直没有取得实质性进展。刘绍军接手项目初期，对这材料也比较陌生，但凭借多年俯身基础研究锻炼的理学逻辑思维，他还是很快找到了症结所在。
熟悉陶瓷烧结机理研究的刘绍军清楚，烧结本质是原子扩散的过程，他快速找到了多种方式来解决难题。通过降低粉末粒度，优化粒径分布以及通过成分设计等各方面的工艺改进，最终顺利完成了烧结。
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▲(Ca,Nd)(Ti,Al)O3外延薄膜/LaAlO3异质结构的选取电子衍射及高分辨透射电镜图
这样的甜头不止一次。在与南方航空动力的一次合作中，对方想合成具有特定粉末粒度分布的材料。通常为获得特定粒度分布的粉末，需要把不同粒径、大小的粉末进行分筛，细分出很窄的粒度范围后再进行调配，进而通过测试得到曲线，如此至少要花费半年的时间。
而经常做材料晶体结构分析的刘绍军灵光一闪，联想到X射线衍射Kα衍射峰的双线分离。采用逆向思维的方法，利用2种不同正态分布的粉末，以计算机模拟的方式获得对应的分配曲线，很快就调配出所需粒度分布曲线的粉末。这令中航工业南方航空动力的工程师惊讶不已。