[發明專利]一種硅酸鎂基微波介質陶瓷材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010011602.2
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111138176B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 楊月霞;楊彬;應紅;付清波;劉光明;宋錫濱
• 申請（專利權）人: 山東國瓷功能材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/20
• 分類號: C04B35/20;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/64
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 杜瑞鋒

1.一種硅酸鎂基微波介質陶瓷材料，其特征在于，其制備原料包括基體材料以及添加劑；

所述基體材料以其總量計，包括如下質量含量的組分：

Mg₂SiO_{4 70-95wt%；}

Ba(Zn_1/3Nb_2/3)O₃ 5-20wt%；

TiO₂ 0-10wt%；

所述添加劑的添加量占所述基體材料總量的0.5-5wt%；

所述硅酸鎂基微波介質陶瓷材料制備得到的微波介質陶瓷器件的介電常數為8-20。

2.根據權利要求1所述的硅酸鎂基微波介質陶瓷材料，其特征在于，所述添加劑包括有助燒作用的氧化物和/或碳酸鹽。

3.一種制備權利要求1或2所述硅酸鎂基微波介質陶瓷材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）取選定量的所述Mg₂SiO₄、Ba(Zn_1/3Nb_2/3)O₃、TiO₂和添加劑混合，得到混合料，并加入水和分散劑進行球磨預混合分散，并進行砂磨再分散處理；

（2）將砂磨后的物料加入膠水并進行噴霧造粒，并將造粒后的粉體過篩，即得。

4.根據權利要求3所述硅酸鎂基微波介質陶瓷材料的制備方法，其特征在于：

所述步驟（1）中：

控制所述混合料與水的質量比為1：0.4-0.8；

所述分散劑的加入量占所述混合料量的0.2-1.0wt%；

所述球磨步驟中，控制物料固含量為50-70%；

所述砂磨步驟中，控制砂磨后物料的比表面6-10m²/g；

所述步驟（2）中：

所述膠水以聚乙烯醇和聚乙二醇為膠粘成分，并添加脫模劑和消泡劑；并控制所述膠水中的總含膠量為3-8wt%。

5.根據權利要求3或4所述硅酸鎂基微波介質陶瓷材料的制備方法，其特征在于，還包括固相合成所述Mg₂SiO₄的步驟，具體包括如下步驟：按照化學計量比稱取Mg(OH)₂和SiO₂混合得到混合料；并加入水和分散劑進行球磨預混合分散，并進行砂磨再分散處理；隨后將分散后的物料進行微波干燥，并將干燥后的粉料于1200±10℃進行煅燒，得到所需Mg₂SiO₄。

6.根據權利要求5所述硅酸鎂基微波介質陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述Mg₂SiO₄的制備步驟中：

所述Mg(OH)₂和SiO₂的化學計量比為2：1；

控制所述混合料與水的質量比為1：1-1.5；

所述分散劑的加入量占所述混合料量的0.5-1.5wt%；

所述微波干燥步驟控制物料水分含量1%。

7.根據權利要求3或4所述硅酸鎂基微波介質陶瓷材料的制備方法，其特征在于，還包括固相合成所述Ba(Zn_1/3Nb_2/3)O₃的步驟，具體包括如下步驟：按照化學計量比取BaCO₃、ZnO、Nb₂O₅混合，得到混合料；并加入水和分散劑進行球磨預混合分散，并進行砂磨再分散處理；隨后將分散后的物料進行微波干燥，并將干燥后的粉料于1180±10℃進行煅燒，得到所需Ba(Zn_1/3Nb_2/3)O₃。