[发明专利]L波段用环保型微波介质陶瓷

说明书

技术领域

 本发明涉及应用于L波段卫星通信系统中介质谐振器、滤波器以及振荡器和GPS全球定位系统等微波元器件中的L波段用环保型微波介质陶瓷。

背景技术

目前，随着中国航天科技、卫星通讯的快速发展，届时将形成多波段的固定广播通信卫星、专用广播卫星、直播卫星、移动广播卫星、移动通信卫星和专用GPS全球定位，安全导航卫星。以及以IP 业务为主的数据业务对传输带宽需求的进一步增长，更长波长的L 波段的开发和应用越来越成为人们关注的重点。同时也带动了对相应的微波谐振器、滤波器、振荡器、微波电容器等相关微波元器件的需求。卫星通讯广播通常应用的频率为S、L、C、Ku波段，对于应用于L波段的微波介质陶瓷要求具有高的介电常数（65～85）、高品质因数稳定的谐振频率温度特性和体积小，价格便宜等。

BaNd₂Ti₄O₁₂-Sm₂O₃材料是一种性能优异的钛酸盐微波陶瓷，通过掺杂及其它手段可以获得具有合适的且可调的介电常数，高品质因数和良好的的谐振频率温度特性。在现有技术中BaNd₂Ti₄O₁₂-Sm₂O₃一般采用氧化物与添加剂混合固相反应发制备，经过配方称量、球磨、煅烧、粉碎、造粒、成型、装钵、排胶和烧结以及金属化处理等工序，最后进行陶瓷性能的检测。该方法工艺简单，易于工业化生产，且材料性能稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种L波段用环保微介质波陶瓷，其具有低的烧成温度节能、高介电常数、高品质因数稳定的谐振频率温度特性。其应用于L波段介质谐振器、滤波器、振荡器、GPS全球定位，安全导航系统中，可以使体积小价格便宜。

本发明所要解决的技术方案如下：一种L波段用环保型微波介质陶瓷，制造原料中含有：钛酸钡（BaTiO₃），三氧化二钕 （Nd₂O₃）， 二氧化钛（ TiO₂），三氧化二钐（ Sm₂O₃），氧化锌（ ZnO），二氧化锡（ SnO₂），三氧化二镧（ La₂O₃），三氧化二钴（ CO₂O₃）和五氧化二钒（V₂O₅）以及微量添加物，其特征是:所述微量添加物是碳酸锂（LiCO₃）组分，各组分的含量的重量百分比为：

钛酸钡23%～35% ；        三氧化二钕20%～32% ；                                     

二氧化钛  22%～30%；    三氧化二钐16%～22%；        

氧化锌   1%～3%；       二氧化锡   0.5%～2.2%；

三氧化二镧0.4%～1.3 %；    三氧化二钴0～1%； 

五氧化二钒0%～2 %；    微量添加物  0.2%～3 %；         

将上述组分经过称量、混合球磨、煅烧、粉碎、造粒、成型、装钵、排胶和烧结的固相反应工序烧制成微波介质陶瓷；

其制造方法是：

①先将粉末状的钛酸钡、三氧化二钕、 二氧化钛、三氧化二钐、氧化锌、二氧化锡、三氧化二镧按组分要求称重，放入球磨机的料筒中球磨搅拌6-8小时；

②将磨好的粉料压滤后放入高温炉中，升炉温至800-1200℃干燥煅烧一次完成，时间为2-5小时；

③将煅烧料粉碎，加入五氧化二钒、三氧化二钴混料，再加粉体重量的1%PVA水溶液造粒； 

④干压成型，压制成型的成型压力200-300MPa，并且装钵；

⑤在1100-1300℃下保温3～6小时，排胶烧结一次完成即制得所说的L波段用微波介质陶瓷。