一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116023128A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202211619482.X(22)申请日2022.12.15(71)申请人无锡鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司地址214177江苏省无锡市惠山区中恵路518-3号(72)发明人吉岸王晓慧金镇龙张彬(74)专利代理机构苏州国诚专利代理有限公司32293专利代理师李小叶(51)Int.Cl.C04B35/46(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/63(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷及其制备方法，所述微波介质陶瓷由主介质和辅介质构成，所述主介质由摩尔比为(0.95～0.99):(0.01～0.05)的MgTiO3和CaTiO3构成；所述辅介质的质量比例为主介质的2％wt～5％wt，其为表达式aBaO‑bCaO‑cSiO2‑dZnO的玻璃陶瓷，a、b、c和d分别独立表示摩尔百分比，并满足以下条件：25％≤a≤30％，30％≤b≤35％，20％≤c≤23％，14％≤d≤16％，a+b+c+d＝100％。本发明可以使用较低的温度来烧结成型，烧结成的陶瓷材料具有合适的介电常数和近零谐振频率温度系数，且在低频率温度系数下具有低损耗(即具有较高的Qf值)，在移动通信、航天、军事、现代医学等领域具有重要的工业应用价值。CN116023128ACN116023128A权利要求书1/1页1.一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷，其特征在于：由主介质和辅介质构成，所述主介质由摩尔比为(0.95～0.99):(0.01～0.05)的MgTiO3和CaTiO3构成；所述辅介质的质量比例为主介质的2％wt～5％wt，其为表达式aBaO‑bCaO‑cSiO2‑dZnO的玻璃陶瓷，a、b、c和d分别独立表示摩尔百分比，并满足以下条件：25％≤a≤30％，30％≤b≤35％，20％≤c≤23％，14％≤d≤16％，a+b+c+d＝100％。2.根据权利要求1所述的一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷，其特征在于：所述主介质由摩尔比为0.99:0.01的MgTiO3和CaTiO3构成。3.根据权利要求1所述的一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷，其特征在于：所述辅介质的质量比例为主介质的5％。4.根据权利要求1所述的一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷，其特征在于：所述辅介质的表达式中，a＝28％，b＝35％，c＝22％，d＝15％。5.根据权利要求1所述的一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷，其特征在于：该微波介质陶瓷材料的介电常数为15.0±1.0，Qf值为102000GHz～138000GHz，谐振频率温度系数为±30ppm/℃以内。6.一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)按照MgTiO3中Mg和Ti的摩尔比取MgO和TiO2，将MgO和TiO2混合后球磨、烘干，然后预烧后得到MgTiO3；(2)按照CaTiO3中Ca和Ti的摩尔比取CaCO3和TiO2，将CaCO3和TiO2混合后球磨、烘干，然后预烧后得到CaTiO3；(3)按照组成表达式aBaO‑bCaO‑cSiO2‑dZnO中各元素的摩尔百分比分别取BaCO3、CaCO3、SiO2、ZnO，将所称取的物料混合后球磨、烘干，然后预烧后得到玻璃陶瓷，简称BCSZ玻璃陶瓷；其中，在组成表达式aBaO‑bCaO‑cSiO2‑dZnO中，a、b、c和d分别独立表示摩尔百分比，并满足以下条件：25％≤a≤30％，30％≤b≤35％，20％≤c≤23％，14％≤d≤16％，a+b+c+d＝100％；(4)将步骤(1)得到的MgTiO3、步骤(2)得到的CaTiO3按照摩尔比为(0.95～0.99):(0.01～0.05)进行混合，然后按照MgTiO3和CaTiO3总量的2％wt～5％wt加入步骤(3)得到的BCSZ玻璃陶瓷一起球磨、烘干、造粒并压制成圆柱体后烧结成瓷，得到低介电低损耗微波介质陶瓷。7.根据权利要求6所述的一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中a＝28％，b＝35％，c＝22％，d＝15％。8.根据权利要求6所述的一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)烧结成瓷的过程是在1200～1250℃条件下烧结的。2CN116023128A说明书1/5页一种低温烧结的低介电低损耗微波介质陶瓷及其制备方法技术领域：[0001]本发明属于陶瓷材料及制备技术领域，特别涉及一种低温烧结的低介电