[發明專利]一種寬頻高Q低溫度系數鋇鎂鈣鈮鉭系復合陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 202011227024.2
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112341160B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 周洪慶;單怡婷;陸陽;羅現福;錢磊;羅會安
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/626;C04B35/634;C04B35/64
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

1.一種寬頻高Q低溫度系數鋇鎂鈣鈮鉭系復合陶瓷，其特征是由鋇鎂鈣鈮鉭系復合鈣鈦礦型陶瓷組分及相應的陶瓷助燒劑所組成；其中：鋇鎂鈣鈮鉭系復合鈣鈦礦型陶瓷組分的重量百分量為83~90%； 陶瓷助燒劑的重量百分量為 10~17%；鋇鎂鈣鈮鉭系復合鈣鈦礦型陶瓷組分和各組分占鋇鎂鈮鉭鈣鈦礦型系陶瓷總量的重量百分量分別為：BaCO₃ 25-45%； MgCO₃ 10-20% ； CaCO₃ 5-15% ； Nb₂O₅ 15-23%；Ta₂O₅ 15-23%；陶瓷助燒劑由氧化鎂、氧化鋅、氧化鋁、氧化硅和鎢酸五種成分組成，各成分占鋇鎂鈣鈮鉭系氧化物與助燒劑總量的重量百分含量分別為：MgO 3-8%；ZnO 2-5%；Al₂O₃ 1.5-3.5%；SiO₂ 2-5%；H₂WO₃ 0.5-2.5%。

2.一種制備如權利要求1所述的寬頻高Q低溫度系數鋇鎂鈮鉭復合陶瓷的方法，其具體步驟如下：

(1) 按鋇鎂鈣鈮鉭系復合鈣鈦礦型陶瓷組分配方，分別稱取BaCO₃、MgCO₂、CaCO₃、Nb₂O₅和Ta₂O₅，混合6~12h；

(2) 將混合均勻的原料過150目篩，然后在馬弗爐中，進行特定物相合成預燒，1050-1250℃，保溫1-5h；

(3) 將合成預燒料取出后，破碎成細粉并過篩100目篩，按主料與助燒劑的配比，精確稱取適量的預燒合成料、添加適量的助燒劑，置于球磨罐中，加入料球質量比1:（4-5）的比例的直徑8-10mm球磨石，以及料和蒸餾水質量比為1:（4-5）的比例，在行星磨高速球磨15-45 h；

(4)將球磨細度達到要求的陶瓷漿料，倒出烘干，細碎過200目篩，粒度均勻、中位徑控制在1.0-2.0um之間；

(5)在粒徑與粒度分布合理的瓷粉中，按照干壓或注塑兩種方式成型；

(6) 將干壓或注塑成型的陶瓷生坯體，置于電熱爐內，以0.25-0.5℃/min升溫至500-550℃，排膠、脫蠟分段保溫1-3h，達到500-550℃之后，以2-3℃/min升溫至1000-1100℃，再以0.5-1.5℃/min升溫至1450℃-1580℃設定溫度，保溫5-20 h，再以0.5-1℃/min降溫200-600℃保溫2-5h，過程中氧氣分壓159.2-170mmHg，600℃以后隨爐冷卻，得到寬頻高Q低溫度系數鋇鎂鈣鈮鉭系復合陶瓷。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于步驟（5）中所述的干壓成型為：在干壓粉料中，加入質量濃度為6-8%的PVA粘結劑，按照瓷粉總質量的12-17%造粒，在500-800MPa壓力范圍成型，壓制成Ф13mm×(8~12)mm 的陶瓷生坯；所述的注塑成型為：在注塑粉料中，加入瓷粉總質量為8-12%的石蠟，同時加入瓷粉總質量6-12%的聚丙烯粘結劑，混練均勻，在120-180℃、5-30MPa壓力范圍注塑成型。