[发明专利]新型中介电常数微波多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷

说明书

技术领域

本发明涉及以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种新型中介电常数微波多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷。

背景技术

随着3G移动通信系统、无线局域网、新一代交换机、全球卫星系统等行业的快速发展，世界市场对在微波频段下具有高的介电常数、高的品质因数以及合适的谐振频率温度系数的微波多层陶瓷电容器的需求量正逐渐上升。由于微波介电性能参数之间的相互制约性，介电常数50以上的微波介质陶瓷材料，品质因数往往比较低。另外，与Ag70/Pd30共烧要求微波介质陶瓷材料的烧结温度在1150℃以下。因此，已报道的满足烧结温度1150℃以下，介电常数50以上、品质因数较高的中介电常数相对较少。

常见的中介电常数微波介质陶瓷材料，性能满足上述要求的有：Li_1.05Ta_0.45Ti_0.7O₃，其微波介电性能为：ε＝54.78，Qf＝10,405GHz，τ_f＝34×10^-6/℃，烧结温度＝1125℃；(Zn_1/3Nb_2/3)_0.4(Ti_0.7Sn_0.3)_0.6O₂，其微波介电性能为：ε＝57.82，Qf＝14,804GHz，τ_f＝57.91×10^-6/℃，烧结温度＝1150℃。

上述现有技术的现状有待进一步拓展和提高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在现有技术基础上、微波介电性能更为优越的新型中介电常数微波多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷及其制备方法。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种新型中介电常数微波多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷，其化学式为：NiTiNb₂O₈，采用NiO、Nb₂O₅和TiO₂为原料；

制备方法如下：

(1)将化学原料NiO、Nb₂O₅和TiO₂分别按NiTiNb₂O₈化学式称量配料；

(2)将步骤(1)配置好的原料混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨6～12小时，将球磨后的原料于红外干燥箱中烘干，过筛；

(3)将步骤(2)混合均匀的粉料于880℃煅烧1.5小时，合成熔块；

(4)将步骤(3)的合成熔块中外加重量百分比0.38～0.68％聚乙烯醇放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨2.5～4.5小时，烘干后过筛，再用粉末压片机压制成坯体；

(5)将步骤(4)的坯体于1080～1150℃烧结，保温1.5～3.5小时，制得多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷；

(6)测试步骤(5)制得的多层陶瓷电容器用介质陶瓷的微波介电性能。

所述步骤(1)的原料NiO、Nb₂O₅和TiO₂的纯度大于99.9％。

所述步骤(4)的坯体为Φ10mm×5mm的圆柱体，粉末压片机的压力为4MPa。

所述步骤(6)的测试仪为网络分析仪。

本发明提供了一种新型NiTiNb₂O₈温度稳定型微波介质陶瓷材料，其烧结温度为：1080～1150℃，介电常数为50～60，品质因数为17,000～21,100GHz，谐振频率温度系数为76.7～80.0×10^-6/℃。此外，该制备工艺简单，过程无污染，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

本发明采用纯度大于99.9％的化学原料NiO、Nb₂O₅和TiO₂制备NiTiNb₂O₈微波介质陶瓷。具体实施方案如下：

1)将NiO、Nb₂O₅和TiO分别按摩尔比1∶1∶1称量配料，混合后将原料加入尼龙罐中，球磨6～12小时；将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干、过筛；

2)于880℃煅烧1.5小时，合成熔块；