[發(fā)明專利]一種微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010598495.8 | 申請日： | 2020-06-28 |
| 公開（公告）號： | CN111689771B | 公開（公告）日： | 2022-05-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張軍志;楊和成;羅超 | 申請（專利權(quán)）人： | 廈門松元電子股份有限公司 |
| 主分類號： | C04B35/465 | 分類號： | C04B35/465;C04B35/626 |
| 代理公司： | 廈門智慧呈睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222 | 代理人： | 郭福利 |
| 地址： | 361022 福建省廈門市集*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 微波 介質(zhì) 陶瓷材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供一種微波介質(zhì)陶瓷材料，涉及信息功能材料領(lǐng)域。該陶瓷材料包括主材與改性添加物。主材的化學(xué)式為Mg2?3xCaxTiO4?2x·yCaSiO3，其中0.01≤x≤0.50，0.00y≤0.20；所述主材在所述微波介質(zhì)陶瓷材料中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.2～99.8wt％；所述改性添加物在所述微波介質(zhì)陶瓷材料中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2～0.8wt％。改性添加物選自BaCO3、SrCO3、ZnO、MnCO3、Sb2O3、SiO2和MnO2中的一種或幾種。本發(fā)明的陶瓷介質(zhì)材料是一種無鉛環(huán)保型材料，采用固相合成方法合成Mg2?3xCaxTiO4?2x與CaSiO3作為主材的成分，摻雜改性添加物，經(jīng)過合理設(shè)計配方，優(yōu)化合成工藝，制備出粉體平均粒徑為0.4?1.0um，利用該粉體制作電子陶瓷器件可在1300～1380℃的溫度范圍內(nèi)燒結(jié)成瓷，其介電常數(shù)ε介于18～23之間，品質(zhì)因數(shù)Qf值≥40000GHz，溫度系數(shù)τf(?40～85℃)：±10ppm/℃。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及信息功能材料領(lǐng)域，且特別涉及一種中低介電常數(shù)的微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法。
背景技術(shù)
微波介質(zhì)陶瓷材料是近年來迅速發(fā)展起來的一類新型功能陶瓷材料。它具有低介電損耗、高介電常數(shù)ε及介電常數(shù)溫度系數(shù)τf穩(wěn)定等特點。它是介質(zhì)諧振器、濾波器、振蕩器、雙工器、天線、介質(zhì)基板等在內(nèi)的新型微波電路和器件的核心基礎(chǔ)材料，在現(xiàn)代微波通信和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。近年來，由于微波技術(shù)設(shè)備向小型化、集成化、低功耗，尤其是向民用的大批量、低價格化方向迅速發(fā)展，目前已經(jīng)開發(fā)出一大批適用于各個微波頻段的微波介質(zhì)陶瓷材料。但目前的微波介質(zhì)陶瓷材料介電常數(shù)ε較高，一般23，或者介電常數(shù)23但溫度系數(shù)τf卻±10ppm/℃，性能不穩(wěn)定。例如具有鈦鐵礦結(jié)構(gòu)的偏鈦酸鎂(MgO·TiO2)因其原料相對廉價、微波性能優(yōu)異，是一種重要的微波介質(zhì)陶瓷材料，但其高溫溫度系數(shù)在-50ppm/℃，影響了它的實際應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法，以解決目前的微波介質(zhì)陶瓷材料介電常數(shù)ε較高、性能不穩(wěn)定的問題。
本發(fā)明采用以下方案來實現(xiàn)目的。
本發(fā)明提供一種微波介質(zhì)陶瓷材料，包括主材和改性添加物，所述主材的化學(xué)式為Mg2-3xCaxTiO4-2x·yCaSiO3，其中0.01≤x≤0.50，0.00y≤0.20；所述主材在所述微波介質(zhì)陶瓷材料中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.2～99.8wt％；所述改性添加物在所述微波介質(zhì)陶瓷材料中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2～0.8wt％。
優(yōu)選地，所述改性添加物選自BaCO3、SrCO3、ZnO、MnCO3、Sb2O3、SiO2和MnO2中的一種或一種以上混合物。
優(yōu)選地，各個所述改性添加物在所述微波介質(zhì)陶瓷材料中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍是：BaCO3為0～0.35％，SrCO3為0～0.2％，ZnO為0～0.2％，MnCO3為0～0.4％，Sb2O3為0～0.3％，SiO2為0～0.1％，MnO2為0～0.3％。
本發(fā)明還提供一種如上所述的微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：
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