[發明專利]一種高性能微波介質陶瓷材料、制備方法及應用有效
| 申請號： | 201710850861.2 | 申請日： | 2017-09-20 |
| 公開（公告）號： | CN107586133B | 公開（公告）日： | 2019-06-21 |
| 發明（設計）人： | 王瑩;張少波;張瀾洋;朱海燕;夏往所;石禮偉 | 申請（專利權）人： | 中國礦業大學 |
| 主分類號： | C04B35/50 | 分類號： | C04B35/50;C04B35/622 |
| 代理公司： | 徐州市淮海專利事務所 32205 | 代理人： | 李鵬 |
| 地址： | 221000 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 性能 微波 介質 陶瓷材料 制備 方法 應用 | ||
本發明公開了一種高性能微波介質陶瓷材料、制備方法及應用，化學式為Mg2NdNbO6。按化學式Mg2NdNbO6中各元素的摩爾比分別稱量MgO、Nd2O3、Nb2O5并混合后兩次與無水乙醇和鋯球混合球磨、烘干、煅燒，最終制成微波介質陶瓷Mg2NdNbO6。該材料介電常數為15.7～16.3，有利于微波元器件的小型化；其具有較高的品質因數，可以提升制成的微波元器件的品質、同時降低能量損耗；熱穩定性好，拓寬了使用溫度的限制，可以用于制作微波元器件，本發明制備過程簡單、易于重復操作，能夠提升制得成品的合格率，且生產過程中不會對環境造成污染。
技術領域
本發明涉及一種高性能微波介質陶瓷材料、制備方法及應用，屬于電子信息材料與元器件領域。
背景技術
隨著移動通信的發展，微波元器件的小型化、集成化、高頻率化和低成本化已成為發展趨勢。微波介質陶瓷材料由于具有低介電損耗和穩定的諧振頻率溫度系數而成為微波元器件發展的關鍵材料之一。理論及實驗均證明，以微波介質陶瓷制作的各種微波器件，如介質諧振器、濾波器及微波介質天線等已被廣泛應用于電子信息技術的各個領域。
近年來，NdNbO4微波介質陶瓷因其微波介電性能優異(介電常數εr＝19.6,溫度系數τf＝-24ppm/℃)吸引了人們的興趣，是一種具有潛在應用價值的電子陶瓷材料，但其品質因數Q×f＝33000GHz相對較低，限制了其在通信領域廣泛運用；另外，現有的微波介質陶瓷制備過程較為復雜，制得成品的合格率不高，且生產過程中容易對環境造成污染，因而不利于在行業中推廣應用。
發明內容
針對上述現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種具有較高的品質因數的高性能微波介質陶瓷材料；本發明的另一目的在于提供一種高性能微波介質陶瓷材料的制備方法及應用，制備過程簡單、易于重復操作，能夠提升制得成品的合格率，且生產過程中不會對環境造成污染，制得的材料可以用于制作微波元器件。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種高性能微波介質陶瓷材料，化學式為Mg2NdNbO6。
本發明還提供了一種高性能微波介質陶瓷材料的制備方法，包括如下步驟：
(1)按化學式Mg2NdNbO6中各元素的摩爾比分別稱量MgO、Nd2O3、Nb2O5；
(2)將步驟(1)中稱量好的各原料混合得到混合物，再將混合物：無水乙醇：鋯球以質量比1：1：1.5加入球磨罐中，球磨6小時；
(3)將步驟(2)球磨后的原料置于干燥箱中于85℃進行烘干；
(4)將步驟(3)烘干后的粉料過40目篩；
(5)將步驟(4)過篩后所得的粉料置于坩堝中，在1000℃或1100℃預燒4小時；
(6)將步驟(5)預燒好的化學原料混合，以化學原料：無水乙醇：鋯球的質量比為1：1：1.5加入球磨罐中，球磨24小時；
(7)將步驟(6)球磨后的物料置于干燥箱中于85℃烘干；
(8)將步驟(7)烘干后的粉料過40目篩；
(9)在步驟(8)烘干后的粉料中外加入質量百分比為8～10％的石蠟，置于電阻爐上翻炒均勻，過80目篩；
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