[發明專利]一種鈣鈦礦結構的微波介質陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201811543612.X
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109437901B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 吉岸;王丹;王曉慧;金鎮龍
• 申請（專利權）人: 無錫鑫圣慧龍納米陶瓷技術有限公司
• 主分類號: H01B3/12
• 分類號: H01B3/12;C04B35/50;C04B35/465
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種鈣鈦礦結構的微波介質陶瓷及其制備方法。所述陶瓷的化學組成為(1?x)Ca_1?z(Li_0.5Sm_0.5)_zTiO₃?xLa_1?ySm_yAlO₃，其中0.1≤x≤0.6，0≤y≤1，0≤z≤0.4。所述制備方法包括：1)將鈣源、鋰源、釤源和鈦源混合并進行一次破碎，進行焙燒，得Ca_1?z(Li_0.5Sm_0.5)_zTiO₃；2)將Ca_1?z(Li_0.5Sm_0.5)_zTiO₃與鋁源以及稀土金屬源混合并進行一次破碎，進行焙燒，之后二次破碎并壓制，燒結成瓷，得到所述陶瓷。本發明提供的陶瓷相對介電常數可調，損耗低，諧振頻率溫度系數可調。

技術領域

本發明屬于電子陶瓷領域，涉及一種微波介質陶瓷，尤其涉及一種鈣鈦礦結構的微波介質陶瓷及其制備方法

背景技術

近年來，微波介質陶瓷材料在手機通信、無線局域網絡、衛星直播、全球定位系統等通訊領域得到了廣泛應用。從微波介電性能的角度考慮，移動通信用微波介質陶瓷要求材料具有中介電常數、高品質因數和近零的諧振頻率溫度系數。中介高Q微波陶瓷體系中MTiO₃-LnA1O₃具有優異的微波性能和鈣鈦礦結構的可調性，所以近年來對該體系微波介質陶瓷的研究日益增多。

這類鈣鈦礦結構微波介質陶瓷具有中介電常數(45左右)，品質因數Q×f高(40000GHz左右)，諧振頻率溫度系數可調等優點，但其燒結溫度在1500℃以上。這樣使得能耗高，如果能夠降低燒成溫度，就可以降低燒成成本。而降低陶瓷燒結溫度最常見一種方法即采用摻雜燒結助劑^··來實現，但這一方法會引入雜質，使得陶瓷性能的不可控因素增加，因此本發明通過離子取代的方法來降低該類陶瓷的燒結溫度，希望在保持優異的介電性能的同時降低損耗及其燒結溫度。

CN102491734A公開了一種中介高Q微波介質陶瓷及其制備方法，該方案的產品組成表達式為xCaO-y(mLa₂O₃-nLn₂O₃)-z(pMgO-qTiO₂)，其中Ln＝La、Nd、Sm，各組分的摩爾百分比含量分別為：0mol％≤x≤35.1mol％，7.5mol％≤y≤33.3mol％，57.5mol％≤z≤66.7mol％，x+y+z＝100mol％，m+n＝1，p+q＝1。

CN105399422A公開了一種STLA微波介質陶瓷材料及其制備方法與應用，該STLA微波介質陶瓷材料主要晶體結構為鈣鈦礦結構，其化學表達式為aSrO-bTiO₂-cCaO-d/2Ln₂O₃-e/2Al₂O₃，其中Ln為稀土La、Nd和Sm中的至少一種。其制備方法為：按照主晶相結構式的化學計量比取碳酸鍶、二氧化鈦、碳酸鈣、稀土氧化物以及氧化鋁，砂磨使混合均勻；然后噴霧干燥，預燒；粉碎，不添加或添加改性添加劑，再次砂磨使混合均勻；噴霧造粒，過篩，壓制成型；最后燒結，得到STLA微波介質陶瓷材料。

CN105272213A公開了一種高介低損微波介質陶瓷材料及其制備方法，材料化學通式為(Na_0.5+yLn_0.5)(Ti_1-xC_x)O₃，Ln＝La或Nd或Sm，其中0.01≤x≤0.04，0.05≤y≤0.12，C的組成為VW，V代表價態高于四價的Nb，W代表價態低于或等于四價且平均離子半徑接近于Ti⁴⁺的單個離子或復合離子，V和M同時取代或單獨取代。