[發(fā)明專利]一種頻率溫度系數(shù)改善的微波介質(zhì)材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110910902.9
• 申請(qǐng)日: 2021-08-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113548888B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳偉杰;陶鋒燁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江嘉康電子股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/465
• 分類號(hào): C04B35/465;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 嘉興中創(chuàng)致鴻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33384
• 代理人: 姚海波

1.一種頻率溫度系數(shù)改善的微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于：該微波介質(zhì)陶瓷材料的組成表達(dá)式為：(1-x)Mg₂TiO₄-x[CaTiO₃-yMO]，其中：0.13≤x≤0.3，0.1≤y≤0.2，MO為助劑；所述助劑MO為Yb₂BaZnO₅、Mg₃CoNb₂O₉、Nd₃Ga₅O₁₂和SrAlLnO₄中的一種或幾種；

所述頻率溫度系數(shù)改善的微波介質(zhì)陶瓷材料在制備時(shí)，首先合成CaTiO₃-yMO，使其頻率溫度系數(shù)相比于單相CaTiO₃的得到改善；然后再與Mg₂TiO₄進(jìn)行兩相復(fù)合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率溫度系數(shù)改善的微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于：該微波介質(zhì)陶瓷材料的介電常數(shù)為18.5～24，Q×f值為40000～70000GHz，Q×f用于衡量微波介質(zhì)陶瓷損耗的大小，其中Q＝1/tanδ表示材料的品質(zhì)因數(shù)，f代表諧振頻率；頻率溫度系數(shù)|τ_{f(-40℃→20℃)}|+|τ_{f(20℃→135℃)}|≤10ppm/℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率溫度系數(shù)改善的微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

(1)配料：以氧化鎂、二氧化鈦、碳酸鈣和MO助劑為原料，首先按照Mg₂TiO₄中Mg和Ti的摩爾比稱取氧化鎂和二氧化鈦并混合均勻后得到混合料Ⅰ，再根據(jù)CaTiO₃-yMO中Ca、Ti和MO的摩爾比稱取二氧化鈦、碳酸鈣和MO助劑并混合均勻后得到混合料Ⅱ；

(2)混合：將配料后的混合料Ⅰ和混合料Ⅱ分別進(jìn)行球磨處理并干燥后，得到Mg₂TiO₄干燥粉料和CaTiO₃-yMO干燥粉料；

(3)預(yù)燒：將得到的Mg₂TiO₄干燥粉料和CaTiO₃-yMO干燥粉料分別置于不同的氧化鋁坩堝中，在碳棒爐中預(yù)燒后得到Mg₂TiO₄預(yù)合成粉和CaTiO₃-yMO預(yù)合成粉；

(4)二次配料：將Mg₂TiO₄預(yù)合成粉和CaTiO₃-yMO預(yù)合成粉按所述微波介質(zhì)陶瓷材料的組成稱量配料并混合，得到二次原料粉；

(5)造漿：將二次原料粉球磨粉碎20～26小時(shí)，球磨介質(zhì)為鋯球與去離子水，得到粘稠狀的漿料；

(6)成型：在步驟(5)所得漿料中添加占漿料5～20wt％的粘結(jié)劑，然后依次進(jìn)行噴霧造粒和壓制成型，最后在碳棒爐中燒結(jié)成型，即得到所述頻率溫度系數(shù)改善的微波介質(zhì)陶瓷材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頻率溫度系數(shù)改善的微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述球磨過(guò)程中，球磨介質(zhì)為鋯球與去離子水；球磨后置于150℃烘箱中經(jīng)12小時(shí)干燥處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頻率溫度系數(shù)改善的微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，在碳棒爐中預(yù)燒溫度1000℃～1150℃，預(yù)燒時(shí)間2～4小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頻率溫度系數(shù)改善的微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于：步驟(6)中，在碳棒爐中燒結(jié)溫度1250℃～1350℃燒結(jié)時(shí)間3小時(shí)。