[發明專利]一種(MgZnCa)TiO3微波陶瓷介質材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200810030215.2
• 申請日: 2008-08-14
• 公開（公告）號: CN101337810A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 魏漢光;宋永生;莫方策;王孝國;郭精華;陳兆勇
• 申請（專利權）人: 廣東風華高新科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/462
• 分類號: C04B35/462;C04B35/622;H01B3/12
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 羅曉林

技術領域

本發明涉及微波陶瓷介質材料及其制備方法，尤其涉及一種應用于微波元件的微波陶瓷介質材料及其制備方法。

背景技術

微波介質材料是近30多年來迅速發展起來的新功能電子材料，是微波諧振器、濾波器、微波天線以及雙工器等微波元件的關鍵材料，在移動通信、衛星通信、全球衛星定位系統(GPS)、無線接入、無線局域網(WLA)以及藍牙技術等現代微波通信技術中有著十分重要的應用。而小型化、高頻化、集成化、低成本及環保低輻射等，是微波介質材料未來的發展方向。目前，國內使用的高性能微波介質材料大部分從國外進口，材料價格昂貴。低性能微波介質材料制造的微波元件，在低功率環境時，元件發熱正常；而在高功率環境時，元件發熱過高，導致元件無法正常使用。這是因為損耗過高，元件Qf值低造成。另外，若微波陶瓷介質材料中含鉛Pb、鎘Cd、汞Hg、鉻Cr⁺⁶等不利于環保的有害元素，阻礙微波介質材料及其元器件的行業發展。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種材料均一、粒度分布均勻、分散性高、成型工藝好、高品質因子，環保的(MgZnCa)TiO₃微波陶瓷介質材料；本發明解決的另一技術問題是提供上述微波陶瓷介質材料的制備方法。

本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的：一種(MgZnCa)TiO₃微波陶瓷介質材料，由主晶相，改性添加劑、燒結助熔劑組成，所述的主晶相結構式Mg_x(Zn_(0～1/3)Ca_(0～2/3))_1-xTiO₃(0.9≤X≤0.95)，所述的改性添加是Nb₂O₅、Al₂O₃、MnO、Ni₂O₃、Co₃O₄中的一種或幾種；所述的燒結助熔劑是B₂O₃、SiO₂、K₂O、Bi₂O₃中的一種或幾種，主晶相穩定且高活性。

進一步，在上述按(MgZnCa)TiO₃微波陶瓷介質材料中，按摩爾份計，主晶相Mg_x(Zn_(0～1/3)Ca_(0～2/3))_1-xTiO₃90～98mol％、改性添加劑1.2～7.5mol％、燒結助熔劑0.5～8.8mol％。再進一步：按摩爾份計，所述的改性添加劑組成是Nb₂O₅0～0.5mol％、Al₂O₃1～5mol％、MnO0.1～0.5mol％、Ni₂O₃0～1mol％、Co₃O₄0.1～0.5mol％。按摩爾份計，燒結助熔劑組成是B₂O₃0～2mol％、SiO₂0.5～5mol％、K₂O0～1mol％、Bi₂O₃0～2mol％。

上述微波陶瓷介質材料具備材料均一、粒度分布均勻、分散性高、成型工藝好、高品質因子的特性，該微波介質材料不含鉛Pb、鎘Cd、汞Hg、鉻Cr⁺⁶等不利于環保的有害元素，符合環保要求。由這種微波陶瓷介質材料制備各種形狀微波元器件，該元器件的瓷體晶粒生長均勻、致密、無雜質和少缺陷。該類元件應用于幾個到幾十個GHz微波區域，由于微波介質材料介電常數在19～25系列化，溫度系數τ_f等于零或接近于零，其品質因素Qf高，其微波元器件在高功率條件下發熱低，可正常使用。