[發明專利]一種微波介質材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710526535.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107285761A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 黃新友;高春華
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C04B35/465
• 分類號: C04B35/465
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無機非金屬材料技術領域，特指一種微波介質材料；它采用微波介質材料制備方法，利用微波介質材料的普通化學原料，制備得到高Q值、低頻率溫度系數的微波介質材料，以滿足現代移動通信應用中對微波介質材料高Q值和低頻率溫度系數的要求，尤其是在介質加載金屬腔濾波器和雙工器等腔體微波器件方面的應用。

背景技術

微波介質陶瓷(MWDC)，是指應用于微波頻段電路中作為介質材料并完成一種或多種功能的陶瓷，在現代通訊中被廣泛應用于衛星電視、雷達、移動通訊、移動設備等通信系統及現代醫學等眾多領域。

隨著第四代無線通信，即4G的發展，對現代通訊技術中的關鍵基礎材料——微波介質陶瓷材料的要求越來越高，在要求介電常數ε_r向著更高和超低兩個方向發展、頻率溫度系數τ_f盡可能小的同時，也要求品質因數(Q)盡可能高以滿足不同通信領域的設計應用要求；目前，介電常數為20～22的微波介質材料，國際上最領先的微波介質材料的品質因數(Q)值可達到10357(測試頻率約6.8GHz)，頻率溫度系數約為±3～8ppm/℃(-45～25℃或25℃～+85℃)；而國內的最領先的微波介質材料的品質因數(Q)值大約在10550～12400左右(測試頻率為6.95GHz)，頻率溫度系數約為±3～8ppm/℃(-45～25℃或25℃～+85℃)；但是目前的微波介質材料的品質因數(Q)值和頻率溫度系數還不是很滿意，有待于改善，因此，開發高品質因數(Q)值、低頻率溫度系數是微波介質材料的發展方向。

本發明就是在這種背景下開發成功的，以滿足現代移動通信應用中對材料高品質因數值和低頻率溫度系數的要求，尤其是在介質加載金屬腔濾波器和雙工器等腔體微波器件方面的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種高品質因數值和低頻率溫度系數的微波介質材料的配方和制備工藝。

本發明的目的是這樣來實現的：

所述介質配方以重量百分比表示包括：MgTiO₃ 61-92％,CaTiO₃ 3-23％,MgO 1-12％,Cr₂O₃ 0.01-1.5％,CeO₂ 0.01-1％,Bi(Ti_1/2Mg_1/2)O₃ 0.5-2.5％,Sr₂MgSiO₅ 0.1-1.5％。

其中MgTiO₃、CaTiO₃、Bi(Ti_1/2Mg_1/2)O₃、Sr₂MgSiO₅分別是采用常規的化學原料以固相法合成。

本發明的陶瓷材料中所用的MgTiO₃的制備過程包括：將常規的化學原料MgCO₃和TiO₂按1：1摩爾比配料，研磨混合均勻后放入氧化鋁坩堝內于1280℃保溫120分鐘，固相反應合成MgTiO₃，冷卻后研磨過200目篩，備用。

本發明的陶瓷材料中所用的Bi(Ti_1/2Mg_1/2)O₃的制備過程包括：將常規的化學原料Bi₂O₃、TiO₂和MgCO₃按1/2:1/2:1/2的摩爾比配料，研磨混合均勻后放入氧化鋁坩堝內于1050℃保溫120分鐘，固相反應合成Bi(Ti_1/2Mg_1/2)O₃，冷卻后研磨過200目篩，備用。

本發明的陶瓷材料中所用的CaTiO₃的制備過程包括：將常規的化學原料CaCO₃和TiO₂按1：1摩爾比配料，研磨混合均勻后放入氧化鋁坩堝內于1280℃保溫120分鐘，固相反應合成CaTiO₃，冷卻后研磨過200目篩，備用。