[發明專利]一種低損耗鈦錫酸鋇介質材料在審

申請號：	201710794193.6	申請日：	2017-09-06
公開（公告）號：	CN107500753A	公開（公告）日：	2017-12-22
發明（設計）人：	李玲霞;孫正;于仕輝;杜明昆	申請（專利權）人：	天津大學
主分類號：	C04B35/468	分類號：	C04B35/468;C04B35/626
代理公司：	天津市北洋有限責任專利代理事務所12201	代理人：	張宏祥
地址：	300350 天津市津南區海河***	國省代碼：	天津;12
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種損耗鈦錫酸鋇介質材料
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于電子信息材料與元器件領域，特別涉及一種低損耗鈦錫酸鋇介質材料的制備方法

背景技術

隨著電子裝備逐漸向小型化、信息化和高智能化方向的發展，對電子元器件也提出了輕型化、薄型化和超小型化的要求。相控陣雷達是一種非常重要的電子設備，其中，鐵電移相器是其中應用較多的一類元器件，隨著相控陣雷達逐步向小型化、低損耗方向發展，提高鐵電移相器用介質材料的室溫介電常數，減小介電損耗和溫度系數成為眾多研究者的研究方向。

BaTiO₃陶瓷是一種典型的鐵電材料，其在室溫下的介電常數約為1600，到居里溫度(120℃)時高達10000。但是，BaTiO₃作為鐵電移相器用介質材料，其介電損耗和溫度系數都較大，限制了其進一步應用。為了降低BaTiO₃的溫度系數，可采用稀土元素對其進行復合摻雜改性的方法，使其居里峰左移并展寬，但是該種方法會降低材料的介電常數，而且稀土元素的成本也較高。而采用Sn⁴⁺摻雜的BaTiO₃所形成的Ba(Sn_xTi_1-x)O₃固溶體材料，一方面可以使其居里峰向左移動(室溫方向)，同時提高其介電常數，同時提高其溫度系數穩定性并且降低了損耗；另一方面還可以增強BaTiO₃的非線性特性，這樣通過外電場就很容易調控其介電常數的大小,從而使其在介質放大器、倍頻器、脈沖振蕩器、移相器及其它自控和遙控技術中有著一定的應用前景。此外，對于摻Sn的BaTiO₃材料,經摻雜半導化后還可以用作晶界層電容器材料。

發明內容

本發明的目的，在于克服現有技術中采用多種離子摻雜以及成本較高的稀土離子摻雜BaTiO₃介質材料所帶來的缺點和不足，提供一種低損耗鈦錫酸鋇介質材料及其制備方法，以適應鐵電移相器不斷小型化、低損耗方向發展的需要，主要以BaCO₃、TiO₂、SnO₂為原料，通過固相法制備一種低損耗鈦錫酸鋇介質材料。

本發明通過如下技術方案予以實現。

一種低損耗鈦錫酸鋇介質材料，其化學式為：Ba(Sn_xTi_1-x)O₃，其中0.01≤x≤0.3；

該低損耗鈦錫酸鋇介質材料的制備方法，具體實施步驟如下：

(1)將BaCO₃、TiO₂、SnO₂按化學計量式Ba(Sn_xTi_1-x)O₃，其中0.01≤x≤0.3進行配料，加入去離子水和鋯球后，球磨2-8小時；

(2)將步驟(1)球磨后的粉料置于干燥箱中，于100～120℃烘干，然后過40目篩；

(3)將烘干、過篩后的粉料放入中溫爐中，于1050～1200℃預燒，保溫2～6小時；

(4)將步驟(3)預燒后的粉料中外加0.5wt％PVA進行混合，放入球磨罐中，加入氧化鋯球和去離子水，球磨10～15小時，烘干后過篩，再用粉末壓片機壓制成坯體；

(5)將步驟(4)的坯體于1275℃～1400℃燒結，保溫2～8小時，制成具有低損耗的鈦錫酸鋇介質材料。

所述步驟(1)化學計量式Ba(Sn_xTi_1-x)O₃的x值為0.15。

所述步驟(1)粉料采用行星式球磨機進行球磨，球磨機轉速為400轉/分。