[發明專利]一種高Qf低介電常數的微波介質陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011145107.7
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112174653B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 楊和成;張軍志;羅超
• 申請（專利權）人: 廈門松元電子股份有限公司
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/622
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 郭福利

本發明提供一種高Qf低介電常數的微波介質陶瓷材料，涉及信息功能材料領域。該陶瓷材料包括主材和改性添加物，主材的化學通式為Mg_6?4xSn_4ySi_20+4xAl_16?4yTi_1?2x?yO₇₂，其中0x0.05，0.05y0.2。主材在微波介質陶瓷材料中的質量分數為99.6～99.9wt％，改性添加物占比為0.1～0.4wt％。本發明通過一次固相法合成主材Mg_6?4xSn_4ySi_20+4xAl_16?4yTi_1?2x?yO₇₂，步驟少，在主材中加入改性添加劑，制備出均勻的粉末態微波介質陶瓷材料，該粉料在1370?1430℃下燒結后得到成型的具有微波性能的微波介質陶瓷材料，本發明通過調整原材料合成的配比形成低室溫介電常數介于5～7，高品質因數Qf≥60000GHz，溫度系數τf(?40～125℃)：±10ppm/℃以內的陶瓷材料，大大提高了后端的應用可靠性與穩定性，滿足微波器件的微波性能要求。

技術領域

本發明涉及信息功能材料領域，且特別涉及一種高Qf低介電常數的微波介質陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

微波介質陶瓷材料是近年來迅速發展起來的一類新型功能陶瓷材料。隨著衛星通信和軍用雷達等微波通信技術的高頻化發展，具有高品質因數Qf低介電常數ε與近零的諧振頻率溫度系數τf的微波陶瓷介質材料備受重視。在微波毫米波通信領域中作為濾波器、諧振器、天線片等微波元件，低介電常數陶瓷能夠有效的降低信號的交互耦合作用，并大大提高信號傳輸速度與響應速度。急需開發多種品質因素以及介電常數規格的微波介質陶瓷材料，以滿足市場的應用需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高Qf低介電常數的微波介質陶瓷材料及其制備方法，以解決當前缺乏相應范圍內的高Qf低介電常數的微波介質陶瓷材料的問題。

本發明采用以下方案來實現目的。

本發明包括一種高Qf低介電常數的微波介質陶瓷材料，該微波介質陶瓷材料包括主材和改性添加物，所述主材的化學通式為Mg_6-4xSn_4ySi_20+4xAl_16-4yTi_1-2x-yO₇₂，其中0x0.05，0.05y0.2；所述主材在所述微波介質陶瓷材料中所占的質量分數為99.6～99.9wt%；所述改性添加物在所述微波介質陶瓷材料中所占的質量分數為0.1～0.4wt%。

進一步地，Mg_6-4xSn_4ySi_20+4xAl_16-4yTi_1-2x-yO₇₂中選擇x=0.005，y=0.115。

進一步地，所述改性添加物選自Sb₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、La₂O₃和MnCO₃中的一種或一種以上混合物。

進一步地，各個所述改性添加物在所述微波介質陶瓷材料中所占的質量分數范圍是：Sb₂O₃為0~0.1%，TiO₂為0~0.3%，Nb₂O₅為0~0.1%，La₂O₃為0~0.35%，MnCO₃為0~0.1%。

本發明還包括上述微波介質陶瓷材料的一種制備方法，包括以下步驟：