[發明專利]一種CaSnSiO5

有效

• 申請號: 202010045173.0
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111187062B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 季玉平;宋開新;張上;張欣楊;劉兵;徐軍明;高惠芳;武軍
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C04B35/22
• 分類號: C04B35/22;C04B35/453;C04B35/495;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

本發明公開一種CaSnSiO₅?K₂MoO₄基復合陶瓷微波材料及其制備方法，該復合陶瓷的化學通式可以寫成(1?x)CaSnSiO₅?xK₂MoO₄，其中x為質量百分含量(x＝20，30，35，40，50，60，70，80，90wt％)。CaSnSiO₅?K₂MoO₄基復合陶瓷微波材料的介電常數(ε_r)范圍為6.764～9.785，品質因數Qf數值的范圍為2791GHz～11395GHz，諧振頻率溫度系數τ_f的范圍為?54.2ppm/℃～+22ppm/℃。該復合材料在微波射頻系統(例如5G/6G通訊系統)中可以作為基片、諧振天線等器件材料使用。

技術領域

本發明涉及通訊電子電路器件材料與低碳節能生產技術領域，具體涉及一種成分為CaSnSiO₅-K₂MoO₄基復合陶瓷微波材料及其低碳節能制備方法。

背景技術

微波介質陶瓷是以微波技術為原理的新型多功能介質陶瓷，通常在射頻電子電路通訊系統中作為介質天線、介質諧振器、介質濾波器、介質基板和微帶線等器件使用。隨著5G/6G移動通訊技術的發展，為了進一步給5G/6G通信技術以提供更快、更可靠的寬帶訪問，更大的容量和更短的響應時間，迫切需要開發工作在5G/6G頻段下的高品質集成陶瓷組件。根據電磁傳播理論，在毫米波頻率下，信號傳輸的延時取決于介質的介電常數，信號通過介質的介電常數越低，信號傳輸與響應的延時越小；在5G/6G通訊網絡中，通訊基站與終端介質的介電常數大小對整體系統信號延遲起到決定性關鍵作用。另外，器件在工作環境溫度下的穩定性與介電損耗也是保證器件工作可靠性的重要參數。因此，這些5G/6G器件使用的微波介質陶瓷材料應具有低介電常數，高品質因數，近零諧振頻率溫度系數，以及可集成到5G/6G系統中的功能。現階段，大多數微波介質陶瓷均使用常規高溫固相燒結(HTCC)和低溫共燒 (LTCC)技術制造，不能直接集成到聚合物電路板中。為了克服上述問題以及降低生產能耗，本發明使用超低溫熱壓燒結技術將所需的集成陶瓷組件在低于聚合物熔點(通常≤200℃)的溫度下進行致密化以及與銀共燒，以得到能夠滿足5G/6G器件應用的復合陶瓷微波材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成分為CaSnSiO₅-K₂MoO₄基復合陶瓷微波材料及其制備方法，實現在≤200℃條件下制備出晶粒細小均勻且相對密度≥ 98％的致密化復合陶瓷微波材料。該復合陶瓷微波材料的介電常數(ε_r)范圍為6.764～9.785，品質因數Qf的范圍為2791GHz～11395GHz，諧振頻率溫度系數τ_f的范圍為-54.2ppm/℃～+22ppm/℃。相比傳統的高溫固相燒結(HTCC)和低溫共燒(LTCC)技術，該方法具有燒結溫度低、燒結時間短、低碳節能的特點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種CaSnSiO₅-K₂MoO₄基復合陶瓷微波材料，其化學組成可以用以下通式表示：(1-x)CaSnSiO₅-xK₂MoO₄，其中x為質量百分比(x＝20，30，35，40， 50，60，70，80，90wt％)；其介電常數(ε_r)范圍為6.764～9.785，品質因數 Qf的范圍為2791GHz～11395GHz，諧振頻率溫度系數τ_f的范圍為-54.2ppm/℃～+22ppm/℃。

獲得本發明陶瓷材料的低碳節能制備方法，包括以下步驟：