[發(fā)明專(zhuān)利]一種低介電常數(shù)陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010598569.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111635226B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍志;楊和成;羅昌宸
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)松元電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01B3/12
• 分類(lèi)號(hào): H01B3/12;C04B35/453;C04B35/622;C04B35/63
• 代理公司: 廈門(mén)智慧呈睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222
• 代理人: 郭福利

本發(fā)明提供一種低介電常數(shù)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Zn_xSiO₄·y(Al₂O₃·0.05TiO₂)，其中1.2x2.5，0y0.25；所述主材在所述低介電常數(shù)陶瓷材料中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97～99wt％；所述改性添加物在所述低介電常數(shù)陶瓷材料中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～3wt％。改性添加物選自BaCO₃、SrCO₃、Nb₂O₅、Ce₂O₃、NiO、Mg(OH)₂、CaCO₃、ZrO₂和TiO₂中的一種或幾種。本發(fā)明的陶瓷材料是一種無(wú)鉛環(huán)保型材料，采用固相合成方法合成主材成分，摻雜改性添加物，經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)配方，優(yōu)化合成工藝，制備出平均粒徑為0.5?1.0um粉體，利用該粉體制作電子陶瓷器件可在1240～1320℃的溫度范圍內(nèi)燒結(jié)成瓷，其室溫介電常數(shù)ε介于4.5～7之間，品質(zhì)因數(shù)Qf值≥40000GHz，溫度系數(shù)τf(?40～85℃)：±20ppm/℃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息功能材料領(lǐng)域，且特別涉及一種低介電常數(shù)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(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)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(diǎn)。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。隨著移動(dòng)通信和雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步，微波電子元器件逐漸向高頻方向發(fā)展，低介電常數(shù)的微波介質(zhì)陶瓷材料越來(lái)越成為研究熱點(diǎn)。但目前的微波介質(zhì)陶瓷材料的介電常數(shù)均較高，或者介電常數(shù)較低但諧振頻率溫度系數(shù)卻較高，性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低介電常數(shù)陶瓷材料及其制備方法，以滿足微波器件對(duì)其使用材料的低介電常數(shù)、低諧振頻率溫度系數(shù)的需求。

本發(fā)明采用以下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)目的。

本發(fā)明提供一種低介電常數(shù)陶瓷材料，包括主材和改性添加物，所述主材的化學(xué)式為Zn_xSiO₄·y(Al₂O₃·0.05TiO₂)，其中1.2x2.5，0y0.25；所述主材在所述低介電常數(shù)陶瓷材料中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97～99wt％；所述改性添加物在所述低介電常數(shù)陶瓷材料中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～3wt％。

所述改性添加物選自BaCO₃、SrCO₃、Nb₂O₅、Ce₂O₃、NiO、Mg(OH)₂、CaCO₃、ZrO₂和TiO₂中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，各個(gè)所述改性添加物在所述低介電常數(shù)陶瓷材料中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍是：BaCO₃為0～0.1％，SrCO₃為0～0.3％，Nb₂O₅為0.3～1.5％，Ce₂O₃為0～0.2％，NiO為0～0.1％，Mg(OH)₂為0～0.1％，CaCO₃為0～0.8％，ZrO₂為0～0.1％，TiO₂為0.4～1.6％。

本發(fā)明還提供一種如上所述的低介電常數(shù)陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：