[發明專利]中介電常數微波介電陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711299591.7
• 申請日: 2017-12-09
• 公開（公告）號: CN108002836B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 蘇聰學;鄭彬寧;張志偉;覃杏柳
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C04B35/50
• 分類號: C04B35/50;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種中介電常數微波介電陶瓷材料，其特征在于所述陶瓷材料包括主體和占主體重量百分比為0.5%~1.5%的BaCu(B₂O₅)，所述主體為ALa₄Ti₃MO₁₅，A=Na或K；M=Nb或Ta；該陶瓷材料的微波介電性能為：介電常數為44.3~45.7，品質因數Qf為35200~47700GHz，諧振頻率溫度系數為-26ppm/℃~11.2ppm /℃；

該中介電常數微波介電陶瓷材料的制備方法，具有如下步驟：

（1）主體的制備：以Na₂CO₃、K₂CO₃、La₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅及Ta₂O₅為原料，先將La₂O₃在880℃預燒6小時；然后將這些原料按照ALa₄Ti₃MO₁₅， A=Na或K；M=Nb或Ta，化學計量比稱量并混合；然后將稱量好的原料進行濕式球磨，球磨2小時；球磨后烘干得到原料混合物粉體，將粉體壓制成塊狀體，在1200℃下保溫4小時，得到主體的樣品燒塊；

（2）將步驟（1）中主體的樣品燒塊研磨碎，再將占主體重量百分比為0.5%~1.5%的BaCu(B₂O₅)與主體樣品混合作為樣品并放入球磨罐內，球磨罐內預先裝有氧化鋯球和去離子水；將球磨罐放進球磨機，設置球磨機的公轉轉速為每分鐘280rpm，濕式球磨2小時后停止；往球磨罐內加入少量分散劑，然后以球磨罐自轉方式，轉速為每分鐘300rpm進行球磨1小時，球磨后烘干得樣品粉體；

（3）將烘干的樣品粉體放入裝有適量一定配比的去離子水和乙醇混合液的球磨罐內，再將該球磨罐放至超聲清洗機中，超聲清洗機中裝有水，球磨罐固定于水中，水的高度為球磨罐高度一半；設定超聲清洗機的加熱保溫程序，加熱清洗機內的水至40℃并在此溫度保溫；然后合上球磨罐蓋子，開啟超聲振動，樣品粉體在密封環境下被超聲振動，超聲頻率為50kHz，超聲振動30分鐘；然后除去球磨罐蓋子，加熱超聲清洗機中水的溫度至95℃并保溫該溫度，超聲振動30分鐘，超聲頻率為30kHz；

（4）超聲振動結束后烘干，得到樣品粉體，然后造粒、過篩，將過篩后的顆粒壓制成型，然后在1230℃~1260℃下燒結4小時成瓷，得到中介電常數微波介電陶瓷材料。

2.根據權利要求1所述的中介電常數微波介電陶瓷材料，其特征在于所述的陶瓷材料中，主體ALa₄Ti₃MO₁₅ ，A=Na或K；M=Nb或Ta的結構為六方鈣鈦礦結構。

3.根據權利要求1所述的中介電常數微波介電陶瓷材料，其特征在于該中介電常數微波介電陶瓷材料的制備方法的中，步驟（2）中所述的分散劑為聚丙烯酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉及聚乙二醇的混合物液體，且該分散劑的添加量為樣品質量的 0.1%；聚丙烯酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉及聚乙二醇的質量比為3:1:1:1。

4.根據權利要求1所述的中介電常數微波介電陶瓷材料，其特征在于該中介電常數微波介電陶瓷材料的制備方法中，步驟（3）中的去離子水和乙醇混合液由以下配比組成：去離子水重量：乙醇重量=1：9。