[發(fā)明專利]3G移動通信應(yīng)用中介質(zhì)材料及其制備方法

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• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN108794002A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周莎莎
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西勝慧源信息科技有限公司
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/626;C04B35/64
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本發(fā)明公開了一種3G移動通信應(yīng)用中介質(zhì)材料及其制備方法，特別是一種Ba(B2+1/3Nb5+2/3)O3型復(fù)合鈣鈦礦微波介質(zhì)材料及其制備方法，屬微波介質(zhì)材料制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明一種高品質(zhì)因素的復(fù)合鈣鈦礦微波介質(zhì)材料，其特征在于具有以下各類型及其相應(yīng)的化學(xué)式：(1)A缺位復(fù)合鈦礦微波介質(zhì)材料，其化學(xué)式為：Ba1+x(Co0.7Zn0.3)1/3Nb2/3O3，其x為：－0.015～+0.015；(2)A缺位復(fù)合鈦礦微波介質(zhì)材料，其化學(xué)式為：LaxBa1－3x/2(Co0.7Zn0.3)1/3Nb2/3，其中x為：0.0～0.04；(3)B缺位復(fù)合鈣鈦礦微波介質(zhì)材料，其化學(xué)式為：Ba(Co0.7Zn0.3)(1－x)/3(Nb1－xWx)2/3O3，其中x為：0.0～0.06；(4)復(fù)合鈣鈦礦材料，Ba[(Co0.7Zn0.3)1/3Nb2/3]1－xZrxO3，x＝0.0～0.1；(5)復(fù)合鈣鈦礦材料，(1－x)BaZn1/3Nb2/3O3+xBaMg1/2W1/2O3，x＝0.0～1。上述各材料的制備方法按常規(guī)特種陶瓷工藝進(jìn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高品質(zhì)因數(shù)的微波介質(zhì)材料配方及其制備方法， 特別是一種Ba(B2+1/3Nb5+2/3)O3型復(fù)合鈣鈦礦微波介質(zhì)材料及其 制備方法。屬微波介質(zhì)材料制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

應(yīng)用于無線通信基站的微波介質(zhì)諧振器和濾波器必須具有很好 的頻率選擇特性、帶寬、小型化及低成本化。由于第三代無線通信， 即3G基站用介質(zhì)諧振器承載的微波功率很大(＞200W)，對介質(zhì)材料 的品質(zhì)因數(shù)提出了更高的要求。因此，濾波器設(shè)計(jì)者較多地采用具有 較高Q值的復(fù)合鈣鈦礦結(jié)構(gòu)陶瓷如Ba(Zn1/3Ta2/3)O3(BZT)(Qf＝ 150000GHz)。一般認(rèn)為，Ba(B2+1/3B5+2/3)O3類型的復(fù)合鈣鈦礦結(jié) 構(gòu)陶瓷材料，其Q值強(qiáng)烈依賴于B位離子有序度，BZT的高Q值歸因 于B位離子有序度的提高[1，2]。但Ta2O5價(jià)格昂貴(2000元/kg)， 限制了該類材料的商用化應(yīng)用。

近來，BZN材料的研究報(bào)道較多，Peter K.Davies[4，5]等人 在提高其B位離子有序性，改善品質(zhì)因數(shù)上取得了較好的進(jìn)展。但 BZN陶瓷的諧振頻率溫度系數(shù)太大(約為30ppm/℃)，研究發(fā)現(xiàn)B位 Co取代部分Zn可以線性地調(diào)節(jié)其諧振頻率溫度系數(shù)，當(dāng)取代量在70mol％左右即為Ba(Co0.7Zn0.3)1/3Nb2/3O3(BCZN)時，可以使得諧 振頻率溫度系數(shù)接近于零，Qf值在20000-85000GHz之間變化[6-8]。 除原料純度、制備工藝的影響外，BCZN材料Q值的低重復(fù)性被認(rèn)為 與B位離子有序度難于控制及Co離子存在變價(jià)有關(guān)[9]。

根據(jù)我們以前對具有類似結(jié)構(gòu)的BMT微波介質(zhì)的研究，A位少量 點(diǎn)缺陷的存在，會極大地提高B位離子的有序度[10]。另外離子的有 序度的大小一般主要決定于兩種離子的電荷差[11]，如果在B位引入 高電荷差價(jià)的離子，可能也會進(jìn)一步提高B位離子的有序度。因此， 本專利主要內(nèi)容為(1)利用結(jié)晶化學(xué)和固體化學(xué)原理，在鈣鈦礦結(jié)構(gòu) BCZN晶體點(diǎn)陣中引入一定量的點(diǎn)缺陷，通過控制固體缺陷的濃度與 分布來加快B位離子的有序化的動力學(xué)過程。(2)在BCZN材料的B位 引入高電荷差價(jià)的離子，進(jìn)一步提高B位離子的有序度，進(jìn)一步提高 其Q值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種高品質(zhì)因數(shù)的復(fù)合鈣鈦礦微波 介質(zhì)材料。

本發(fā)明的目的之二在于提供該微波介質(zhì)材料的制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種A缺位復(fù)合鈣鈦礦微波介質(zhì)材料，其特征在于該材料具有 Ba1+x(Co0.7Zn0.3)1/3Nb2/3O3的化學(xué)式，其中X為：-0.015～+0.015。

一種A缺位復(fù)合鈣鈦礦微波介質(zhì)材料，其特征在于該材料具有 LaxBa1-3x/2(Co0.7Zn0.3)1/3Nb2/3O3的化學(xué)式，其中X為：0.0～0.04。