[發明專利]一種微波介質陶瓷材料及其利用該材料制備微波陶瓷濾波器器件的方法

有效

• 申請號: 202010324288.3
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111470861B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 吳堅強;王符
• 申請（專利權）人: 吳堅強
• 主分類號: C04B35/465
• 分類號: C04B35/465;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/628;C04B35/64;H01P1/20;H01P11/00
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本發明公開一種微波介質陶瓷材料及其利用該材料制備微波陶瓷濾波器器件的方法，該微波介質陶瓷材料由100wt％的微波介質陶瓷基礎粉料和0.6wt～2wt％的低溫燒結助劑混合制成，所述微波介質陶瓷基礎粉料的化學組成式為：95Mg_1.15TiO₃?5CaTiO₃，所述低溫燒結助劑為ZnO₂包裹稀土氧化物的組合物。本發明制備的微波介質陶瓷材料，微波性能好，大幅降低了燒結溫度，縮短了燒結時間，同時本發明的微波介質陶瓷材料可制備出具有高阻帶、低插損、寬頻段、低時延優點的微波陶瓷濾波器，因此具有廣闊的市場應用前景。

技術領域

本發明專利屬于無機非金屬材料，具體是一種微波介質陶瓷材料及其利用該材料制備微波陶瓷濾波器器件的方法。

背景技術

目前微波陶瓷生產中使用的是用少量外加添加劑的方法制備微波陶瓷濾波器器件，如ZnO₂和CeO₂、Pr₆0₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃，或ZnO₂和Pr₆0₁₁，或ZnO₂和Sm₂O₃的復合添加劑；或低熔點氧化物，玻璃等。如MgTiO₃-CaTiO₃微波陶瓷雖然具有介電常數適中、溫度穩定性好、可以通過調節組分制造出一系列不同頻率溫度系數陶瓷的特點，但這些陶瓷存在著Q值不夠高、燒成溫度較高的不足，只能用于要求不高的場合。如新型移動通信設備，5G通信基站的建立，需要更高Q值的微波陶瓷。

LaAlO₃-CaTiO₃微波陶瓷具有高Q值（Q達到6500，10GHz），由于燒成溫度高（1600℃），使用了大量的稀土，價格十分的昂貴。提高微波陶瓷Q值一直是微波陶瓷生產中的難題、尤其是在較低溫度下燒結。如目前MgTiO₃-CaTiO₃微波陶瓷在1375℃下燒結Q只達到5900的報道（10GHz），因此，開發一種介電常數為20.2～20.8、頻率溫度系數絕對值在12×10^-6/℃以下、具有更高Q值MgTiO₃-CaTiO₃微波陶瓷有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種性能優良、工藝簡單、成本低廉的微波介質陶瓷材料及其利用該材料制備微波陶瓷濾波器器件的方法。

本發明通過以下技術方案予以實現：一種微波介質陶瓷材料，其特征在于：所述微波介質陶瓷材料由100wt％的微波介質陶瓷基礎粉料和0.6wt～2wt％的低溫燒結助劑混合制成，所述微波介質陶瓷粉料的化學組成式為：95Mg_1.15TiO₃-5CaTiO₃，所述低溫燒結助劑為ZnO₂包裹稀土氧化物的組合物。

所述低溫燒結助劑由一個或多個組合物構成。

所述稀土氧化物為CeO₂、Pr₆0₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃中的一種。

所述低溫燒結助劑的制備步驟如下：

步驟一：將分析純的稀土氧化物球磨6小時，獲得d₅₀為0.8um的顆粒；

步驟二：按摩爾比1.16:1稱取步驟一獲得的稀土氧化物顆粒和Zn(NO₃)₂6H₂O粉料；