[發(fā)明專利]一種低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211367083.9
• 申請日: 2022-11-02
• 公開（公告）號: CN115959893B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王哲飛;趙帥宇;周旭宇;劉子崢;唐久恒;余磊
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院
• 主分類號: C04B35/195
• 分類號: C04B35/195;C04B35/465;C04B35/622;C04B35/632;C04B35/634;C04B35/64
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張俊范

1.一種低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于，由以下質(zhì)量比的組分原料燒結(jié)制成：40～45%?石墨尾礦粉末，20～25%?鋁土礦粉末，32～38%?毒重石礦粉末，所述低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料的主物相是鋇長石固溶相和鈦酸鈣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于，所述低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料的相對介電常數(shù)為6.12～6.54，品質(zhì)因數(shù)為38262～49124GHz，諧振頻率溫度系數(shù)為-5～-10ppm/℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于，所述石墨尾礦、鋁土礦和毒重石礦粉末為精選后的細(xì)顆粒粉體，粒徑范圍在38～74μm，所述石墨尾礦、鋁土礦的化學(xué)成分包括SiO₂、Al₂O₃、CaO、K₂O、MgO、Fe₂O₃、Na₂O和TiO₂，所述毒重石礦粉末的化學(xué)成分包括BaO、SrO、SiO₂、Al₂O₃、CaO、K₂O、MgO、Fe₂O₃和Na₂O。

4.一種如權(quán)利要求1所述的低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、將石墨尾礦、鋁土礦、毒重石礦原料進(jìn)行預(yù)處理，獲得石墨尾礦、鋁土礦、毒重石礦粉末；

步驟S2、通過干法滾磨的方式將所述步驟S1中預(yù)處理后的石墨尾礦、鋁土礦粉末按比例混合均勻；

步驟S3、取出所述步驟S2混合粉末后進(jìn)行煅燒；

步驟S4、將所述步驟S3中煅燒后的粉末取出后，通過濕法球磨的方式將煅燒后粉末與毒重石粉末混合均勻；

步驟S5、取出所述步驟S4混合粉末烘干后煅燒；

步驟S6、將所述步驟S5中煅燒后的粉末取出后，通過濕法球磨的方式將煅燒后粉末與預(yù)分散后的粘結(jié)劑、增塑劑、消泡劑混合均勻；

步驟S7、將所述步驟S6獲得的混合物烘干后制成坯料，將坯料進(jìn)行燒結(jié)得到陶瓷材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1的預(yù)處理過程為：將3～5mm的石墨尾礦、鋁土礦、毒重石礦顆粒進(jìn)行破碎粉化，使其粒徑小于200μm，再通過篩分獲得粒度38～74μm的粉末。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2的具體步驟是：所述S1步驟預(yù)處理的石墨尾礦、鋁土礦粉末按比例稱取后通過干法滾磨的方式進(jìn)行混合，滾磨時(shí)間為16～24h，轉(zhuǎn)速為100～150r/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中的具體步驟是：取出所述步驟S2干法滾磨后的粉末，將粉末進(jìn)行800～900℃熱處理，保溫2～4h，保溫結(jié)束后隨爐冷卻。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S4的具體步驟是：所述S3步驟熱處理后的礦物粉末與毒重石礦粉末按比例混合，乙醇為溶劑，濕法球磨8～12h，轉(zhuǎn)速為200～250r/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低成本非金屬礦質(zhì)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中的具體步驟是：取出所述步驟S4濕法球磨烘干后的粉末，將粉末進(jìn)行900～1000℃熱處理，保溫2～4h，保溫結(jié)束后隨爐冷卻。