[發明專利]基于冷燒結技術制備的高性能低介微波陶瓷及方法

在審

• 申請號: 202110254894.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112876251A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 劉兵;黃玉輝;金丁豪;宋開新
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C04B35/553
• 分類號: C04B35/553;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種基于冷燒結技術制備高性能低介微波陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)稱取適量BaF₂原料并與不高于25wt％的去離子水進行混合；

(2)將步驟(1)所得的固液混合粉末置于圓柱體模具中，同時放入熱壓機中進行冷燒結，獲得陶瓷生坯；

(3)將步驟(2)的陶瓷生坯置入80-200℃烘箱中烘干至恒重；

(4)將步驟(3)的陶瓷生坯放入高溫燒結爐中，在700-950℃退火處理獲得致密的BaF₂微波介質陶瓷。

2.如權利要求1所述基于冷燒結技術制備高性能低介微波陶瓷的方法，其特征在于，還包括步驟(5)，將步驟(4)的BaF₂陶瓷塊體表面分別在800目、1000目、1500目砂紙上打磨，獲得表面光潔的陶瓷。

3.如權利要求1所述基于冷燒結技術制備高性能低介微波陶瓷的方法，其特征在于，步驟(2)，冷燒結過程中控制熱壓機的工作溫度100℃T200℃、壓力100MPaP800MPa、時間0.5ht4h，冷燒結結束后獲得初步致密的陶瓷生坯。

4.根據權利要求1-3任一項所述的基于冷燒結技術制備高性能低介微波陶瓷的方法，其特征在于，所述步驟(1)之前，還包括：將原料BaF₂與氧化鋯球磨介質、無水乙醇溶劑放入球磨機連續球磨獲得均勻細小的BaF₂粉末。

5.根據權利要求4所述的基于冷燒結技術制備高性能低介微波陶瓷的方法，其特征在于，原料BaF₂、氧化鋯球磨介質、無水乙醇的質量比為1：5：3。

6.根據權利要求4所述的基于冷燒結技術制備高性能低介微波陶瓷的方法，其特征在于，所述球磨機為行星式球磨機，轉速控制在180～250r/min。

7.根據權利要求1-3任一項所述的基于冷燒結技術制備高性能低介微波陶瓷的方法，其特征在于，步驟(1)中，BaF₂原料的純度為99.99％。

8.根據權利要求1或3所述的基于冷燒結技術制備高性能低介微波陶瓷的方法，其特征在于，步驟(2)中，冷燒結的升溫工藝包括：以5℃/min的速度升溫至設定溫度。

9.根據權利要求1或2所述的基于冷燒結技術制備高性能低介微波陶瓷的方法，其特征在于，步驟(4)中，退火處理的工藝包括：以5℃/min的速度升溫至950℃，退火處理3h；然后以2℃/min的速度降溫至400℃，最后隨爐冷卻降至室溫。

10.如權利要求1-9任一項所方法制得的高性能低介微波陶瓷，其特征在于，介電常數7ε_r7.3，品質因數Qf值72350GHzQf82320GHz，諧振頻率溫度系數τ_f～–110ppm/℃。