[發(fā)明專利]一種高性能微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610039081.5
• 申請(qǐng)日: 2016-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN105712711B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍梅;苗峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南民族大學(xué)
• 主分類號(hào): H01B3/10
• 分類號(hào): H01B3/10;C04B35/14;C04B35/622
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種高性能微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于，由以下重量份的原料制備而成：

ZrO₂20-30份、BaCO₃25-35份、Nb₂O₅1-3份、無(wú)機(jī)納米粒子30-35份、導(dǎo)熱填料10-20份、紅外反射二氧化鈦0.5-5.5份、光穩(wěn)定劑0.2-1.0份、金屬納米級(jí)添加劑1-5份、耐化學(xué)品改性劑0.5-5份、其他助劑0.5-2.0份；

所述耐化學(xué)品改性劑為含氟類添加劑，分子量為1000-10000，為液體或固體形態(tài)存在；

所述無(wú)機(jī)納米粒子為納米二氧化硅；所述含氟類添加劑為含有全氟烷基的丙烯酸系添加劑；所述導(dǎo)熱填料由為氧化鎂、氧化鋅、氫氧化鋁、氮化硼按質(zhì)量比1∶2∶3∶1混合所得；所述光穩(wěn)定劑為水楊酸酯、苯并三唑類的UV吸收劑、受阻胺類自由基捕捉劑中的一種或兩種混合物；所述金屬納米級(jí)添加劑Zn、Zr、Mn、Mg、Ni或Co中的一種或多種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于，所述導(dǎo)熱填料由為氧化鎂、氧化鋅、氫氧化鋁、氮化硼按質(zhì)量比1∶2∶3∶1混合所得，所述導(dǎo)熱填料的粒徑在0.5μ m-2.0μ m，純度大于96％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于，所述金屬納米級(jí)添加劑Zn、Zr、Mn、Mg、Ni或Co中的一種或多種；其中Zn為1.5-2.5wt％，Zr為0-2.5wt％，Mn為0-2wt％，Mg為0-1.5wt％，Ni為0-1wt％，Co為0-1.5wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于，其他助劑選偶聯(lián)劑、抗氧劑、阻燃劑和潤(rùn)滑劑中的至少兩種的混合物。

5.一種高性能微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、按照權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述一種高性能微波介質(zhì)陶瓷材料的配方分別稱取各組分；

S2、將S1步驟中稱取的ZrO₂、BaCO₃、Nb₂O₅、在球磨機(jī)中球磨成料漿；

S3、將無(wú)機(jī)納米粒子通過(guò)超聲波振蕩設(shè)備分散于純凈水中形成無(wú)機(jī)納米粒子分散液與步驟S2所得的料漿混合后，在120℃下烘干，得混合物A；

S4、將步驟S3得到的混合物A與稱取的導(dǎo)熱填料、紅外反射二氧化鈦、光穩(wěn)定劑、耐化學(xué)品改性劑和其他助劑，置于高速攪拌機(jī)中攪拌5-30min后，出料得到混合物B；

S5、將所得的混合物B過(guò)30-40目篩，并在1100-1300℃下煅燒3-5小時(shí)后冷卻得到陶瓷粉體；

S6、將所得陶瓷粉體中加入金屬納米級(jí)添加劑再倒入球磨機(jī)中，加入水和鋯球，球磨成料漿后，100-120℃噴霧干燥后，過(guò)80-250目過(guò)篩，添加聚乙烯醇溶液后經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出機(jī)的溫度為180-220℃，嚴(yán)格真空度大于0.09MP a，螺桿轉(zhuǎn)速為180-200轉(zhuǎn)/分；

S7、將造粒后的粉料裝入模具在110-120MPa的壓力下干壓成型；然后將成型后的陶瓷生坯除去粘結(jié)劑，最后以5-10℃/min的升溫速率在1400-1550℃下燒結(jié)2-12小時(shí)后，隨爐冷卻得到燒結(jié)好的高性能微波介質(zhì)陶瓷材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高性能微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，去除粘結(jié)劑是800-1000℃下以升溫速率為5-10℃/min加熱2小時(shí)去除。