[發明專利]一種高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 202110368986.8
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113045307B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 李濤;代海洋;劉德偉;薛人中;陳靖
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 鄭州豫原知識產權代理事務所(普通合伙) 41176
• 代理人: 吳小傳

1.一種高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷，其特征在于，所述鈦酸鋇基陶瓷包括鈦酸鋇及所述鈦酸鋇中共摻雜的氧化銅和氧化鉍；

所述鈦酸鋇、氧化銅、氧化鉍質量占比為（1-x）：0.5 x：0.5 x，其中，x取值范圍為0＜x≤0.7%；

所述鈦酸鋇基陶瓷的相對密度為94.68~96.69%；

所述鈦酸鋇基陶瓷在1kHz下的介電常數為2394~2662；所述鈦酸鋇基陶瓷在1kHz下的介電損耗值為0.0078~0.0135。

2.一種權利要求1所述的高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將鈦酸鋇粉體、氧化銅粉體、氧化鉍粉體均勻混合后獲得混合粉體，隨后向混合粉體中添加一定量的粘合劑壓制成坯體，然后將坯體于1050~1150℃燒結150~200min，即得所述高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷。

3.根據權利要求2所述的高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷的制備方法，其特征在于，所述坯體是將添加有粘合劑的混合粉體在60~100MPa條件下，壓制成直徑12~15mm，厚度2~3mm的圓片坯體。

4.根據權利要求3所述的高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷的制備方法，其特征在于，所述混合粉體是將鈦酸鋇粉體、氧化銅粉體、氧化鉍粉體混合后，以有機溶劑為媒介，通過機械研磨5~8h，然后將研磨的漿料于100~150℃干燥8~12h而制得；其中，所述混合粉體粒徑為5~8μm。

5.根據權利要求3所述的高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷的制備方法，其特征在于，所述粘合劑為含有5wt%的聚乙烯醇水溶液。

6.根據權利要求4所述的高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為無水乙醇、異丙醇或丙酮。

7.根據權利要求2所述的高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷的制備方法，其特征在于，所述坯體的燒結過程是按照以下步驟進行：首先是將坯體從室溫以升溫速率為5℃/min升溫至550~650℃，保溫60~120min進行排膠，然后以升溫速率為10℃/min繼續升溫至1050~1150℃，燒結150~200min，最后以5℃/min冷卻至室溫。

8.根據權利要求2所述的高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷的制備方法，其特征在于，所述鈦酸鋇粉體是按照以下步驟制得：

將粉料BaCO₃和TiO₂按照化學式BaTiO₃中的化學元素摩爾比進行配料；再將原料均勻混合后，于1150℃下煅燒150~200min，即得所述鈦酸鋇粉體。

9.根據權利要求2所述的高介電低損耗鈦酸鋇基陶瓷的制備方法，其特征在于，燒結時選用廂式或管式馬弗爐，其中，使用管式馬弗爐時，應將壓制成型的坯體置于爐管中段1/3范圍處。