一种基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料及低碳制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115947596A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310065143.XC04B35/622(2006.01)(22)申请日2023.01.16C04B35/64(2006.01)(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人郭靖李晓萌付长利汪宏张燕李礼康鑫平李欣怡许婉米尔古丽·孜比卜拉谢雅芸(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师陈翠兰(51)Int.Cl.C04B35/46(2006.01)C04B35/495(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料及低碳制备方法(57)摘要本发明公开了一种基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料及低碳制备方法，步骤一：将陶瓷和液相混合5‑60分钟，混合后，按质量分数计，陶瓷粉末的质量分数为50％‑95％，余量为液相含量；步骤二：将步骤一中混合物进行压片处理；步骤三：将压片后的产物放入微波烧结炉进行烧结，烧结温度为100‑1000℃，升温速率为1℃/min‑50℃/min，保温时间为10min‑300min，得到微波介质陶瓷。相较于传统的高温烧结大大缩短了样品制备的时间以及降低了样品烧结的温度，可达到高度致密化，样品的微波介电性能可与传统方法制备样品媲美甚至更好。CN115947596ACN115947596A权利要求书1/1页1.一种基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料低碳制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将陶瓷和液相混合，混合后，按质量分数计，陶瓷粉末的质量分数为50％‑95％，余量为液相；步骤二：将步骤一中混合物进行压片处理；步骤三：将压片后的产物放入微波烧结炉进行烧结，烧结温度为100‑1000℃，升温速率为1℃/min‑50℃/min，保温时间为10min‑300min，得到微波介质陶瓷。2.根据权利要求1所述的基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料低碳制备方法，其特征在于，步骤一中的陶瓷包括质量分数为50％‑90％的二氧化钛，液相包括质量分数为5％‑35％的钛酸四丁酯和质量分数1％‑20％的去离子水；步骤三中的烧结温度为900‑1000℃。3.根据权利要求2所述的基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料低碳制备方法，其特征在于，二氧化钛和钛酸四丁酯称重后进行混合，然后再加入质量分数1％‑20％的去离子水进行充分混合。4.根据权利要求1所述的基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料低碳制备方法，其特征在于，步骤一中的陶瓷包括质量分数80％‑95％的MgMoO4，步骤三中的烧结温度为700‑900℃。5.根据权利要求1所述的基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料低碳制备方法，其特征在于，步骤一中的陶瓷包括质量分数80％‑95％的Li2MoO4，步骤三中的烧结温度为100‑200℃。6.根据权利要求1所述的基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料低碳制备方法，其特征在于，步骤一中，将陶瓷粉末和液相混合。7.根据权利要求1所述的基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料低碳制备方法，其特征在于，压片处理时，压力范围为10‑500MPa，保压时间为1‑5分钟。8.根据权利要求1所述的基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料低碳制备方法，其特征在于，步骤二中，将步骤一中混合物置于不锈钢模具，然后放在压机上进行压制成型。9.一种基于权利要求1‑8任意一项所述基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料低碳制备方法制成的微波介质陶瓷。2CN115947596A说明书1/6页一种基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料及低碳制备方法技术领域[0001]本发明属于电子信息器件领域，涉及一种基于微波冷烧结的微波介质陶瓷材料及低碳制备方法。背景技术[0002]无线通讯技术的不断革新和蓬勃发展，对微波元器件在小型化、集成化、低成本、高可靠性等方面提出了更高要求。低温共烧陶瓷/超低温共烧陶瓷技术被开发和广泛应用。研究烧结温度更低、烧结效率更高，且微波介电性能优异的节能环保型绿色制备工艺，已经成为全球范围内研究热点之一。[0003]微波介质陶瓷是一种在微波频段(频率范围：300MHz到300GHz，相应的波长范围为1m‑1mm)电路中具有一定功能作用的电子功能陶瓷材料，广泛应用于谐振器、滤波器、鉴频器、波导、天线等，在通信技术和军事等领域发挥着重要的作用。微波介质陶瓷作为低温共烧陶瓷技术(LTCC)的关键材料之一，应具有低的烧结温度、适当的相对介电常数(εr)、高的品质因子(Qf)以及近零的谐振频率温度系数(TCF)。相应的，微波介质陶瓷的烧结温度也在往更低、更节能的方向发展。传统方法制备微波介质陶瓷通常需要1000℃以上高温，不仅工艺周期长、能量消耗高，而且难