[發(fā)明專利]一種低介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810698339.1
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108439969B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王丹;吉岸;王曉慧
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫鑫圣慧龍納米陶瓷技術(shù)有限公司
• 主分類號: C04B35/20
• 分類號: C04B35/20
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 陶純佳

本發(fā)明涉及一種低介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)及其制備方法，屬于電子信息材料技術(shù)領(lǐng)域。所述低介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)的制備方法，首先制備Mg_2?2xZr_xSiO₄，其中0≤x≤0.1；隨后加入Ca_0.61Nd_0.26TiO₃，充分混合后進行燒結(jié)，即得到產(chǎn)品低介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型低損耗微波介質(zhì)陶瓷。本發(fā)明能夠在不影響其介電常數(shù)的前提下，將材料的諧振頻率溫度系數(shù)調(diào)節(jié)至近零。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)及其制備方法，具體涉及一種低介電常數(shù)、頻率溫度系數(shù)近零的微波介質(zhì)陶瓷及其制備方法，屬于電子信息材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著微波通信和雷達技術(shù)的快速發(fā)展,微波介質(zhì)諧振器材料的研究也朝微波高端方向發(fā)展。介電常數(shù)小于、具有高值與近零諧振頻率溫度系數(shù)的微波介質(zhì)諧振器材料的研究已越來越受關(guān)注。同時，在微波介質(zhì)材料領(lǐng)域內(nèi)，探索材料介電損耗的機理并獲得高值低損耗的材料一直是電介質(zhì)材料研究的關(guān)鍵問題。

介電常數(shù)的介質(zhì)材料一般具有高值，但同時也有大的負(fù)諧振頻率溫度系數(shù)，需要通過結(jié)構(gòu)與微結(jié)構(gòu)調(diào)控來獲得近零的諧振頻率溫度系數(shù)。Mg₂SiO₄，Qf＝73760GHz，εr＝7.4，τf＝-60ppm/℃，其諧振頻率溫度系數(shù)較負(fù)不能滿足應(yīng)用需求。如果用較正諧振頻率溫度系數(shù)的物質(zhì)進行復(fù)合調(diào)節(jié)，則會較大的改變其介電常數(shù)，也會影響其實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種低介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)及其制備方法，其能夠在不影響其介電常數(shù)的前提下，將材料的諧振頻率溫度系數(shù)調(diào)節(jié)至近零。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種低介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)，其組成表達式為Mg_2-2xZr_xSiO₄，其中，0≤x≤0.1。

優(yōu)選的，

Mg_2-2xZr_xSiO₄和Ca_0.61Nd_0.26TiO₃共存的溫度系數(shù)趨近于零。

所述Ca_0.61Nd_0.26TiO₃的質(zhì)量為Mg_2-2xZr_xSiO₄質(zhì)量的1％～5％。具體為1％、2％、3％、4％和5％。

所述低介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)的制備方法，首先制備Mg_2-2xZr_xSiO₄，其中0≤x≤0.1；隨后加入Ca_0.61Nd_0.26TiO₃，充分混合后進行燒結(jié)，即得到產(chǎn)品低介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型低損耗微波介質(zhì)陶瓷。

具體步驟如下：

(1)取鎂源、硅源和鋯源，按照Mg：Si：Zr的摩爾比為2-2x:1：x配料，其中0≤x≤0.1；混合后充分球磨，球磨后烘干、過篩燒結(jié)，得到Mg_2-2xZr_xSiO₄；

(2)隨后加入Ca_0.61Nd_0.26TiO₃，進行二次球磨，球磨后烘干、造粒和過篩，將過篩后的顆粒壓制成型，最后燒結(jié)得到低介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型低損耗微波介質(zhì)陶瓷。

所述鎂源、硅源和鋯源具體為鎂、硅和鋯的氧化物；

優(yōu)選的，所述鎂源、硅源和鋯源具體為MgO、SiO₂及ZrO₂。