[發明專利]一種多孔金屬衰減陶瓷及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110502076.4
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113249629B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 石明;黃見洪;林文雄
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: C22C29/12
• 分類號: C22C29/12;B22F1/10;B22F9/04;B22F3/02;B22F3/11;C22C1/08;H01P1/22
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 聶稻波;劉元霞

本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及一種多孔金屬衰減陶瓷，其特征在于，該陶瓷包括α?Al₂O₃、SiO₂、CaCO₃、TiO₂、MgO、MnO₂和X，所述X為鉬、鎢、鈮或錸等高熔點金屬；按質量百分比計，所述多孔金屬衰減陶瓷的中，各組分具有如下配比：α?Al₂O₃:SiO₂:CaCO₃:TiO₂:MgO:MnO₂:X＝(30?50):(0.5?3.5):(0.5?3.5):(5?15):(1?10):(1?10):(10?50)，總量為100％。所述多孔金屬衰減陶瓷的介電常數較小，使該復合材料在用于微波真空管時，微波和陶瓷相互作用的阻抗較小，且微波在陶瓷界面上反射較小，進入陶瓷體內的微波信號較多，從而導致可吸收被轉換的微波也較多。

技術領域

本發明屬于材料制備技術領域，具體而言，涉及一種多孔金屬衰減陶瓷及其制備方法和應用。

背景技術

在許多微波真空電子器件(行波管、返波管、回旋管、前向波放大器、同軸磁控管等)中經常需要放置衰減器，用來提供匹配的電磁終端，抑制帶邊振蕩、高次或寄生模式的振蕩，消除其它非設計模式等作用。衰減器通常有兩種結構形式：一是薄膜結構；二是體結構，即通常所說的薄膜衰減器和體衰減器，體衰減器所能承受的功率比薄膜衰減器大，大功率微波器件大多采用體衰減器。

目前國內外微波真空管常用的體衰減材料主要包括滲碳多孔瓷、金屬陶瓷、半導體-介質型衰減瓷、碳化硅陶瓷等，滲碳多孔瓷主要是采用低溫度燒結的陶瓷(氧化鋁、氧化鈹等)，在糖水中浸漬，然后燒結，其主要缺點是陶瓷未燒熟，強度較低，在水中超聲清洗時容易將瓷體物質洗出，另外，其滲碳效果不均勻，陶瓷外層的碳濃度高，里層的碳濃度低，雖然形成漸變的效果，但難以掌握材料的本征衰減參數；其他的體衰減陶瓷基本為相對較致密的陶瓷，它們的介電常數相對都較大，微波阻抗較大，在使用中，預設被體衰減陶瓷吸收的大部分微波往往在陶瓷表面上被反射掉，無法進入瓷體內被吸收轉換，進而難以實現吸收衰減微波的功能。

發明內容

本發明旨在提供一種多孔金屬衰減陶瓷，通過造孔工藝形成多孔瓷，形成“金屬陶瓷和空氣的復合材料”，其介電常數較低，微波和陶瓷相互作用的阻抗較小，能夠有效地吸收微波，更有利于微波器件中衰減器的設計。

本發明提供如下技術方案：

一種多孔金屬衰減陶瓷的組分，其包括α-Al₂O₃、SiO₂、CaCO₃、TiO₂、MgO、MnO₂和X，所述X為鉬、鎢、鈮或錸等高熔點金屬。

根據本發明，按質量百分比計，所述多孔金屬衰減陶瓷的中，各組分比例為：α-Al₂O₃:SiO₂:CaCO₃:TiO₂:MgO:MnO₂:X＝(30-50):(0.5-3.5):(0.5-3.5):(5-15):(1-10):(1-10):(10-50)，總量為100％。

優選地，所述α-Al₂O₃:SiO₂:CaCO₃:TiO₂:MgO:MnO₂:X＝(35-45):(1-3):(1-3):(8-12):(4-8):(4-8):(20-40)；