[發(fā)明專利]H2BO2/CuO摻雜復相微波介質(zhì)陶瓷及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610846215.4
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN107867850A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 徐再
• 申請（專利權）人: 徐再
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/622
• 代理公司: 常州市維益專利事務所(普通合伙)32211
• 代理人: 陸華君

技術領域

本申請涉及一種H₂BO₂/CuO摻雜復相微波介質(zhì)陶瓷及其制備方法。

背景技術

微波介質(zhì)陶瓷是近年來國際上對電介質(zhì)材料研究的一個新動向，這主要是適應微波移動通訊的發(fā)展需求。20世紀后期，信息處理技術與電子信息數(shù)字化技術相結合將通訊系統(tǒng)推上了一個前所未有的新高峰。通信的終極目標是要做到全時空的信息傳遞與交換，從而使通訊機的高度可移動性成為發(fā)展的必然趨勢。當前，移動通信已向全民推廣，為擴大容量，就必須提高載波頻率。為此，開發(fā)一系列適合于微波范圍內(nèi)具有高性能、高可靠性工作特性的電子材料與元器件上升為陶瓷材料領域的新焦點。

近年來，隨著微波移動通訊技術的迅速發(fā)展，應用于諧振器、濾波器、振蕩器等微波元器件的微波介質(zhì)材料的需求也日益增長。向著小型化、高頻化、低成本和環(huán)境友好的方向發(fā)展，對微波介質(zhì)陶瓷提出了更高的要求。

由于現(xiàn)存的微波介質(zhì)諧振器的質(zhì)量和體積相對較大，大大限制了微波集成電路的發(fā)展?，F(xiàn)存的微波介質(zhì)陶瓷材料因為介電常數(shù)高而品質(zhì)因數(shù)Q值較低，已無法滿足器件小型化的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種H₂BO₂/CuO摻雜復相微波介質(zhì)陶瓷及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術中的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

本申請實施例公開一種H₂BO₂/CuO摻雜復相微波介質(zhì)陶瓷，其中BaTi₄O₉的質(zhì)量占比為75wt％，CuO質(zhì)量占比為1％，H₂BO₂質(zhì)量占比為8％，余量為BaZn₂Ti₄O₁₁。

相應的，本申請還公開了一種H₂BO₂/CuO摻雜復相微波介質(zhì)陶瓷的制備方法，包括步驟：

(1)、以BaCO₃、ZnO、TiO₂為原料；

(2)、一次球磨；

(3)、烘干、過篩：將球磨后漿料在干燥箱中進行干燥，干燥溫度100℃，干燥時間20min，干燥完成后采用100目的篩子過篩；

(4)、預燒：在氧化鋁坩堝中于1200℃預燒3小時；

(5)、把H₂BO₂和CuO添加到預燒的基料中；

(6)、二次球磨；

(7)、烘干、過篩：將二次球磨后漿料在干燥箱中進行干燥，干燥溫度100℃，干燥時間20min，干燥完成后采用60目的篩子過篩，獲得陶瓷粉料；

(8)造粒：在陶瓷粉料中加入7wt％的聚乙烯醇作為粘結劑進行造粒；

(9)、干壓成型：將造粒好的陶瓷粉料在20MPa的壓力下壓制成圓柱形陶瓷生坯或圓片；

(10)、燒結：在700℃排膠1小時，然后按照3～5℃/min速率升至1000℃保溫2小時；

(11)、冷卻至室溫。

優(yōu)選的，在上述的H₂BO₂/CuO摻雜復相微波介質(zhì)陶瓷的制備方法中，所述步驟(2)包括：將按配方稱好的原始粉料放入聚氨酯球磨罐中，以無水乙醇作為球磨介質(zhì)，氧化鋯為磨球，利用變頻式行星球磨機球磨，球磨轉速365rpm，正反轉時間間隔為30min，按照原料：磨球：無水乙醇＝1:2:1.5比例球磨3小時。

優(yōu)選的，在上述的H₂BO₂/CuO摻雜復相微波介質(zhì)陶瓷的制備方法中，所述步驟(6)包括：將添加H₂BO₂和CuO的基料放入聚氨酯球磨罐中，以無水乙醇作為球磨介質(zhì)，氧化鋯為磨球，利用變頻式行星球磨機球磨，球磨轉速365rpm，正反轉時間間隔為30min，按照原料：磨球：無水乙醇＝1:2:1.5比例球磨3小時。

優(yōu)選的，在上述的H₂BO₂/CuO摻雜復相微波介質(zhì)陶瓷的制備方法中，所述步驟(11)包括：首先以1℃/min的速率降到800℃，再以100℃/小時的速率降到500℃，然后自然冷卻至常溫。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明通過H₂BO₂/CuO改性，有效的改善了介質(zhì)陶瓷的燒結特性，降低了燒結溫度至1000℃，獲得的陶瓷材料致密度高。