[發(fā)明專利]一種中介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010006282.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111138193B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊彬;楊月霞;應(yīng)紅;劉光明;高小磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東國(guó)瓷功能材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/50
• 分類號(hào): C04B35/50;C04B35/465;C04B35/626;C03C12/00;C03C3/14
• 代理公司: 北京智橋聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11560
• 代理人: 杜瑞鋒

本發(fā)明屬于微波介質(zhì)陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中介電常數(shù)兩相復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷材料，并進(jìn)一步公開(kāi)其制備方法。本發(fā)明所述中介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷材料，以LaAlO₃和Ca_1?3x/2M_xTiO₃兩相復(fù)合，使頻率溫度系數(shù)調(diào)整至近零并保持高的品質(zhì)因數(shù)，同時(shí)，材料在毫米波頻段下也具有較好的介電性能，此外，通過(guò)Ba?V?Zn玻璃粉的添加降低材料的燒結(jié)溫度的同時(shí)對(duì)性能進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，性能可滿足濾波器等器件的使用要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波介質(zhì)陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中介電常數(shù)兩相復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷材料，并進(jìn)一步公開(kāi)其制備方法。

背景技術(shù)

微波介質(zhì)陶瓷是指應(yīng)用于微波頻段(主要是UHF、SHF頻段，300MHz-300GHz)電路中作為介質(zhì)材料并完成一種或多種功能的陶瓷，其具有高介電常數(shù)、低介電損耗、低諧振頻率溫度系數(shù)等優(yōu)良性能，是諧振器、濾波器、雙工器、天線、穩(wěn)頻振蕩器、波導(dǎo)傳輸線等器件的重要組成元件，可廣泛應(yīng)用于個(gè)人便攜式移動(dòng)電話、微波基站、車載電話、衛(wèi)星通訊、軍用雷達(dá)等眾多領(lǐng)域。尤其是近年來(lái)，隨著通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)微波器件的需求量也日益增長(zhǎng)，特別是5G通信時(shí)代基站數(shù)量增加導(dǎo)致濾波器需求增加，陶瓷介質(zhì)濾波器由于具有高Q值、選頻特性好、工作頻率穩(wěn)定性好、插入損耗小及更加小型化和集成化等優(yōu)勢(shì)而受到越來(lái)越多的關(guān)注，這成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)微波介質(zhì)材料研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)方向。

現(xiàn)有研究表明，實(shí)現(xiàn)微波介質(zhì)陶瓷器件性能的關(guān)鍵即是基于微波介質(zhì)陶瓷材料的性能。現(xiàn)有技術(shù)中，微波介質(zhì)陶瓷材料存在多種分類方法，其中，根據(jù)介電常數(shù)的大小，微波介質(zhì)陶瓷可分為三大類：其一是低介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷，此類微波介質(zhì)陶瓷主要包括A1₂O₃、Mg₂SiO₄、Zn₂SiO₄、MgTiO₃等；其二是中介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷，此類微波介質(zhì)陶瓷主要包括BaO-TiO₂體系、Ln₂O₃-TiO₂體系、鈣基或鋇基復(fù)合鈣鈦礦等；其三是高介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷，此類微波介質(zhì)陶瓷主要包括TiO₂、CaTiO₃、BaO-Ln₂O₃-TiO₂和鉛基復(fù)合鈣鈦礦等。

現(xiàn)有研究表明，實(shí)現(xiàn)微波介質(zhì)陶瓷器件性能的關(guān)鍵即是基于微波介質(zhì)陶瓷材料的性能。目前，行業(yè)內(nèi)對(duì)不同介電常數(shù)不同體系的微波材料的研究非常多，不同介電常數(shù)的微波材料均對(duì)品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率溫度系數(shù)有嚴(yán)格要求，在應(yīng)用方面均要求材料具有高的溫度穩(wěn)定性和低的損耗(高的品質(zhì)因數(shù))。在現(xiàn)有已知微波介質(zhì)材料中，LaAlO₃體系材料由于具有合適的介電常數(shù)(20左右)和合適的品質(zhì)因數(shù)受到關(guān)注。但是，LaAlO₃體系材料由于諧振頻率溫度系數(shù)偏負(fù)且較高(-50ppm/℃)、燒結(jié)溫度高(約1500℃)而使其應(yīng)用受到限制。

因此，如何有效降低LaAlO₃體系材料的諧振頻率溫度系數(shù)及燒結(jié)溫度，進(jìn)而開(kāi)發(fā)一種諧振頻率溫度系數(shù)適宜、使用性能穩(wěn)定、且燒結(jié)溫度低、便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的LaAlO₃體系中介電常數(shù)復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷材料具有積極的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種中介電常數(shù)兩相復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷材料，以解決現(xiàn)有技術(shù)中LaAlO₃體系材料諧振頻率溫度系數(shù)高、燒結(jié)溫度高的問(wèn)題；

本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于提供上述中介電常數(shù)兩相復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法和應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所述的一種中介電常數(shù)兩相復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷材料，其制備原料包括基體材料以及Ba-V-Zn玻璃粉；