[發(fā)明專利]一種介電常數(shù)和介電損耗可調控的電介質陶瓷材料及其制備方法

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• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111217602A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 胡保付;孫軻;徐堅;汪艦;劉丙國;杜保立
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: C04B35/462
• 分類號: C04B35/462;C04B35/50;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種介電常數(shù)和介電損耗可調控的電介質陶瓷材料及其制備方法，其特征在于，電介質陶瓷材料的名義化學分子式為(Lu_0.5Nb_0.5)_xTi_1-xO₂，其中，x的取值范圍是1.0％～2.0％，采用固相燒結工藝制備，其介電常數(shù)和介電損耗能夠通過退火處理進行調控。

2.根據(jù)權利要求1所述的固相燒結工藝，其特征在于，包含以下步驟：

(1)將金紅石型TiO₂、Lu₂O₃和Nb₂O₅粉體在200℃烘24-36h,按照名義化學分子式(Lu_0.5Nb_0.5)_xTi_1-xO₂稱取TiO₂、Lu₂O₃和Nb₂O₅粉體；

(2)將先稱量的TiO₂粉體，置于球磨罐中最下層，再將稱量的Lu₂O₃和Nb₂O₅粉體依次倒于其上，采用濕法球磨，球磨介質為無水乙醇，球磨參數(shù)為300～400r/min，每30min轉動換向一次，球磨時長為24～36h；

(3)球磨后的粉體在120℃下烘干，以3℃/min的速率升溫至1050℃，保溫3-5h，然后隨爐自然冷卻至室溫；

(4)將預燒后的粉體進行第二次球磨，球磨工藝參數(shù)同步驟1)；

(5)第二次球磨后的粉體在150℃，保溫10-20h烘干；

(6)將烘干后的粉體放入瑪瑙研缽中研磨15分鐘后，加入質量濃度百分比為8％聚乙烯醇水溶液，進行造粒，研磨2-3h至粉體有滑膩感結束，聚乙烯醇水溶液的體積與預燒粉體的質量的比值為(0.03-0.05)ml/g；

(7)將步驟(6)所得粉體裝入模具中，施加10-20MPa的壓力，得到厚度為1.2mm左右的圓片形生坯；

(8)以1℃/min的速率升溫至550℃進行排膠，保溫5-10h，隨爐自然冷卻至室溫；

(9)排膠后的生坯以3℃/min的速率升溫至1500℃，保溫10h，隨爐自然冷卻至室溫，得到(Lu_0.5Nb_0.5)_xTi_1-xO₂陶瓷。

3.根據(jù)權利要求1所述的退火處理，其特征在于，將固相燒結工藝制備的(Lu_0.5Nb_0.5)_xTi_1-xO₂陶瓷在1000℃-1250℃退火2-5h。