[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用H3BO3摻雜降低鐵板鈦礦型Mg5Nb4O15微波介質(zhì)陶瓷燒結(jié)溫度新方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410169886.2 | 申請(qǐng)日： | 2014-04-25 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN103951431A | 公開(kāi)（公告）日： | 2014-07-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 吳海濤;梅全靜;李從英;郭靖棟 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 濟(jì)南大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C04B35/495 | 分類(lèi)號(hào)： | C04B35/495;C04B35/63 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 250022 山*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 sub bo 摻雜 降低 鐵板 鈦礦型 mg nb 15 微波 介質(zhì) 陶瓷 燒結(jié) 溫度 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電子陶瓷制備與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用H3BO3摻雜降低鐵板鈦礦型Mg5Nb4O15微波介質(zhì)陶瓷燒結(jié)溫度新方法。?
背景技術(shù)
隨著微波通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)通訊、汽車(chē)電話、電視衛(wèi)星、軍用雷達(dá)、全球定位系統(tǒng)以及便攜式電話等領(lǐng)域?qū)π⌒突?、高性能化的微波電路和微波器件的需求日益增加，要求不斷開(kāi)發(fā)具有更加優(yōu)越性能的新型微波介質(zhì)材料?；谖⒉ń橘|(zhì)陶瓷研究動(dòng)態(tài)，日本學(xué)者Hitoshi?Ohsato結(jié)合應(yīng)用領(lǐng)域需求，將微波介質(zhì)陶瓷材料分為三類(lèi)：1)低介電常數(shù)類(lèi)(εr<20，Q·?>50,000GHz)；2)中介電常數(shù)類(lèi)(εr=20-70，Q·?>20,000GHz)；3)高介電常數(shù)類(lèi)(εr>70)。隨著無(wú)源元件的集成化、模塊化的迅猛發(fā)展,?亟需開(kāi)發(fā)出新的微波介質(zhì)材料新體系(尤其是中、高介電常數(shù)的瓷料在國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有很好地被解決)。因此，針對(duì)上述應(yīng)用需求不斷開(kāi)發(fā)低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料新體系，則成為廣大研究人員共同面臨且亟待解決的問(wèn)題。?
鐵板鈦礦型Mg5Nb4O15陶瓷由于其特定的晶體結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)a=11.427?，b=10.058?，c=10.26?，呈現(xiàn)出良好燒結(jié)特性與較好的微波性能。國(guó)內(nèi)外目前關(guān)于該體系研究，例如華中科技大學(xué)、臺(tái)灣成功大學(xué)及天津大學(xué)等單位，均以傳統(tǒng)固相法工藝為主，燒結(jié)Mg5Nb4O15陶瓷溫度范圍保持在1400-1500℃，微波介電性能為εr~13,?Q·?~15,000GHz；同時(shí)，固相工藝過(guò)程中難免對(duì)體系引入雜質(zhì)從而影響材料電學(xué)性能。為了實(shí)現(xiàn)LTCC應(yīng)用需求，廣大研究人員嘗試通過(guò)在該體系中實(shí)施材料復(fù)合思路制備固溶體或者添加第二相玻璃作為助熔劑，降低燒結(jié)溫度，工藝復(fù)雜難以控制，且往往以犧牲其微波介電性能為代價(jià)。目前關(guān)于該體系Mg5Nb4O15陶瓷采用濕化學(xué)工藝?yán)肏3BO3摻雜改善燒結(jié)特性國(guó)內(nèi)外一直尚未見(jiàn)有報(bào)道。?
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是基于降低陶瓷燒結(jié)溫度的應(yīng)用需求，在利用濕化學(xué)工藝制備Mg5Nb4O15微波介質(zhì)陶瓷基礎(chǔ)上，實(shí)施H3BO3摻雜改善燒結(jié)特性；采用濕化學(xué)法精細(xì)合成其H3BO3摻雜后陶瓷粉體，具有合成溫度低、陶瓷顆粒均勻(約50nm)、分散性好、物相純、粉體具有納米粒度并具有高比表面能，呈現(xiàn)出較高活性等顯著優(yōu)勢(shì)，?H3BO3摻雜能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步低溫?zé)Y(jié)，并保持良好微波介電性能。?
?為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：?
1、基于濕化學(xué)工藝?yán)肏3BO3摻雜降低鐵板鈦礦型Mg5Nb4O15微波介質(zhì)陶瓷燒結(jié)溫度新方法，其特征在于包括以下步驟：
1)配制Mg離子的檸檬酸水溶液；
2)配制Nb離子的檸檬酸水溶液；
3)?H3BO3摻雜Mg-Nb前驅(qū)體溶膠凝膠制備、介質(zhì)陶瓷納米前驅(qū)體的合成及陶瓷燒結(jié)；
?(a)將步驟1)、2)制備的Mg檸檬酸水溶液、Nb離子檸檬酸水液混合均勻，獲得Mg-Nb混合溶液；
(b)將步驟?(a)?加入H3BO3混合均勻，然后加入聚乙二醇進(jìn)行酯化，聚乙二醇加入的摩爾量為檸檬酸的4-6倍；通過(guò)加熱、攪拌均勻，得到H3BO3摻雜的Mg-Nb前驅(qū)體溶膠，置于烘箱內(nèi)烘干，縮水形成干凝膠；
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