[發明專利]一種高介電常數BaO-Ln2O3-TiO2系微波介質材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210084626.6
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102603286A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 鄒海雄;張軍志;林康;李太坤
• 申請（專利權）人: 廈門松元電子有限公司
• 主分類號: C04B35/462
• 分類號: C04B35/462;C04B35/50;C04B35/622
• 代理公司: 廈門原創專利事務所 35101
• 代理人: 陳建華

技術領域

本發明涉及一種高介電常數BaO-Ln₂O₃-TiO₂系微波介質材料及其制備方法。

背景技術

隨著移動通信系統、電纜電視系統、衛星通信系統迅速發展，為了實現微波通信設備的集成小型、高穩定性及低廉的價格，研制高性能的微波陶瓷材料，用來制作微波電容，已成為國內外高技術陶瓷研究的一個重要課題。隨著高頻帶應用技術的發展，實現微波設備的數字化，個人通信系統小型化、集成化，希望研制出具有高介電常數的優質微波介質陶瓷材料。但目前微波介質材料當

εr=100時，存在Q·f低，溫度系數大等缺陷。

發明內容

本發明旨在提供一種高介電常數BaO-Ln₂O₃-TiO₂系微波介質材料及其制備方法，采用化學均勻、符合計量比且物理性能均一的高純BaCO₃和高純TiO₂原材料，以進一步改善材料的燒結性能和微波介電性能；添加Ln=La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd等鑭系元素氧化物中的一種或一種以上混合物，同時加入Mg、Mn、Nb、Sr、Ca、Bi、Ce等其中一種或一種以上的氧化物或碳酸鹽，固相反應形成類鎢青銅結構(Ba_1-m-nMg_mSr_n)_6-3X(Sm_1-yNd_y)_8+2XTi₁₈O₅₄固溶體，其中X=0～0.02，Y=0～0.05，m=0.002～0.025，n=0.05～0.03，另通過添加燒結助劑和改性摻雜物來改善該微波介質材料的品質因素和溫度系數等特性，最終制備出可以在1250℃～1330℃溫度范圍內燒結，具有優異微波介電性能：ε_r=100，Q·f≥5500GHz（3.5～4.5GHz），τ_f(-40℃～25℃/25℃～125℃)?≤10ppm/℃均勻一致的高性能微波電容。

本發明是這樣實現的，所述一種高介電常數BaO-Ln₂O₃-TiO₂系微波介質材料，其特征是：由主成分（Ba_1-m-nMg_mSr_n）_6-3X（Sm_1-yNd_y）_8+2XTi₁₈O₅₄、燒結助劑及改性摻雜物三部分組成；

1）主成分是（Ba_1-m-nMg_mSr_n）_6-3X（Sm_1-yNd_y）_8+2XTi₁₈O₅₄固溶體，其中X=0～0.02,Y=0～0.05,m=0.002～0.025，n=0.05～0.03；

2）燒結助劑包括Bi₂0₃、B₂0₃、CuO、Li₂O、ZnO、SiO₂等低熔點的氧化物以及低熔點的玻璃粉中的一種或一種以上混合物，按重量百分比計組成為：0～1.5wt%的Bi₂O₃，0～0.5wt%的B₂0₃，0～0.5wt%的CuO，?0～0.3wt%的Li₂O，0.5～1.0wt%的ZnO，0～0.5wt%的SiO₂；

3）改性摻雜物包括不同的金屬氧化物和碳酸鹽如ZrO₂、BaCO₃、TiO₂、MnO₂、SrO?等一種或一種以上混合物，按重量百分比計組成為：0～1.0wt%的ZrO₂、0～1.0?wt%的BaCO₃、0～2.5?wt%的TiO₂、0.5～1.0?wt%的MnO₂、0～1.5?wt%的SrO。