[發明專利]一種介質陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201780034479.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN109415265B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 曾俊;陸正武;袁亮亮
• 申請（專利權）人: 大富科技（安徽）股份有限公司
• 主分類號: C04B35/04
• 分類號: C04B35/04;C04B35/622;H01B3/12
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

一種介質陶瓷材料及其制備方法，該介質陶瓷材料包含二氧化鈦以及氧化亞鈷。該介質陶瓷材料品質因數Q值較高，致密性較高，同時，加熱燒結時的溫度也降低；因含有二氧化鈦和氧化亞鈷，可以有效改善該材料諧振頻率溫度系數。

技術領域

本發明涉及陶瓷材料技術領域，尤其涉及一種介質陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

微波介質陶瓷材料是在微波頻段電路的應用中，作為介質材料并完成一種或多種功能的新型功能電子陶瓷材料，是現代通信技術的關鍵基礎材料。隨著微波通信的快速發展，微波通信系統迫切需要高性能的微波介質器件。目前，移動通信的頻率范圍在L波段，相應的微波介質器件雖然已經產業化，但當頻率向高端發展時，如衛星電視接收機和高速公路收費系統的頻率位于C波段，現有的微波介質材料的介電常數εr值較大(εr20)、品質因素Q值較小，無法制備出符合要求的低損耗、尺寸合適的微波介質器件。

目前，介電常數εr值低于15的微波介質陶瓷材料主要有R₂BaCuO₅(R＝Y，Sm和Yb等)陶瓷材料、Y₂Ba(Cu_1-xMg_x)O₅陶瓷材料、AWO₄(A＝Ca，Sr和Ba等)陶瓷材料、Zn₂SiO₄系陶瓷材料、氧化鋁陶瓷材料、堇青石陶瓷材料和滑石陶瓷材料等。

本申請的發明人在長期的研發過程中，發現Y₂Ba(Cu_1-xMg_x)O₅陶瓷材料的品質因素Q值較低(品質因素Q值小于4000GHz)；AWO₄陶瓷材料因AWO₄難以致密化，使其致密度不高；Al₂O₃陶瓷材料中Al₂O₃含量越高(90％～99％)，其綜合性能越好，所需的燒結溫度也越高，高達1600℃；堇青石陶瓷材料的主晶相為2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂，這種材料離子排列不緊密，晶格存在著大的空隙，因而不易致密，介電損耗大；滑石陶瓷材料以天然滑石(3MgO·4SiO₂·H₂O)為原料制成，其層狀結構導致熱穩定性差。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種介質陶瓷材料及其制備方法，該介質陶瓷材料具有較低的燒結溫度，且致密性良好。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種介質陶瓷材料，所述介質陶瓷材料包含二氧化鈦以及氧化亞鈷。

其中，所述介質陶瓷材料包含質量百分比不低于75％的[2MgO+(1+x)SiO₂]，質量百分比不超過24％的二氧化鈦，以及質量百分比不超過1％的氧化亞鈷，其中，所述氧化鎂MgO和所述二氧化硅SiO₂的摩爾比為2：(1+x)，0≤x≤0.2。

其中，所述[2MgO+(1+x)SiO₂]的質量百分比范圍為75％-95％，所述二氧化鈦的質量百分比范圍為4.5％-24％，所述氧化亞鈷的質量百分比范圍為0.5％-1％。

其中，所述介質陶瓷材料的介電常數ε_r值為6.7～11，品質因數Q值為100000～240000GHz，諧振頻率溫度系數τ_f值為-65～3ppm/℃。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種介質陶瓷材料的制備方法，所述方法包括：

對純度為99.9％以上的氧化鎂和二氧化硅的起始原料進行第一次高能球磨而獲得納米粉料；

對所述納米粉料進行加熱煅燒，形成前軀體粉料；