[發明專利]一種新型低損耗單斜結構微波介質陶瓷及制備方法

在審

• 申請號: 201811328845.8
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109251015A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 邢春芳;吳海濤;張赟慧;楊耀康;陶兵景;鄭巾杰
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/622
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 高強

本發明公開了一種新型低損耗單斜結構微波介質陶瓷及制備方法，該陶瓷材料組成表達式為：Ba₂Bi_1+xSbO₆，其中0≤x≤0.06。陶瓷材料采用傳統固相工藝制備而成，本發明先將BaCO₃、Bi₂O₃和Sb₂O₃等原材料按照化學式進行配料，經球磨、干燥、過篩后于1000~1050℃的溫度下進行預燒處理；再經二次球磨、干燥后添加8%重量百分比粘合劑進行炒蠟造粒，壓制成直徑為10mm的圓柱坯體，于1050~1150℃燒結溫度下對排膠后的陶瓷坯體進行燒結得到致密的陶瓷體。本發明微波介質陶瓷材料具有以下特點：陶瓷材料介電常數ε_r為25.65~27.16，品質因數Q·f為1.59~1.97×10⁴ GHz，諧振頻率溫度系數τ_f為?26.6~?14.8 ppm/°C；陶瓷物相組成穩定，制備工藝簡單，過程環保，制備成本較低，是一種很有發展前途的微波介質材料。

技術領域

一種新型低損耗單斜結構微波介質陶瓷及制備方法。

背景技術

微波介質陶瓷（MWDC）是指在微波頻段電路中作為介質材料完成微波信號處理的一種陶瓷，是一種新型的電子功能陶瓷。隨著互聯網技術的迅猛發展，信息容量呈指數性增長，應用頻率朝著更高的頻段發展，便攜式終端和移動通信進一步向著小型化、高集成化和高可穩定性等方向發展。同時，介質諧振器、濾波器、電容器等器件在電磁波的接受與發送、能量與信號藕合及篩選頻率方面有待進一步的提高，這就對微波電路中的元器件提出了更高要求，開發小型化、高穩定、廉價及高集成化的新型微波介質陶瓷已成為當今研究開發的焦點所在。

微波介質陶瓷作為制造微波元器件的關鍵部分，應滿足如下性能要求：（1）相對介電常數ε_r要盡量的高，這可以讓器件更加小型化；（2）諧振頻率溫度系數τ_f要盡可能的接近0，這樣才能使器件工作時有較好的穩定性；（3）品質因數Q·f值要高,這樣才能有優良的選頻特性。

近期，含Bi的微波介質陶瓷因具有優異的介電常數，品質因數和溫度系數受到科研人員的廣泛關注。例如：Pang等人報道了在((1-x)BiVO₄-xLa_2/3MoO₄體系中可以獲得介于68±0.2-73±0.3之間的介電常數和1.05×10⁴ GHz左右的品質因數；Zhou等人報道了通過傳統的固相法制備的Bi₂Mo₂O₉陶瓷具有ε_r=38, Q·f=1.25×10⁴ GHz和τ_f=31 ppm/°C的優異微波介電性能。據報道Ba₂BiSbO₆為單斜結構，其微波介電性能尚未被研究，Ba₂Bi_1+xSbO₆ (0≤x≤0.06)作為Bi系微波介質陶瓷中的一類，具有物相穩定、成本低廉等優點，有利于微波介質陶瓷的開發及應用。

發明內容