[发明专利]一种低温烧结高调谐率钛酸锶钡陶瓷的制备方法无效

申请号：	201410125422.1	申请日：	2014-03-31
公开（公告）号：	CN103922733A	公开（公告）日：	2014-07-16
发明（设计）人：	金灯仁;谢朝军;董汉莛	申请（专利权）人：	上海大学
主分类号：	C04B35/468	分类号：	C04B35/468;C04B35/622;C04B35/628
代理公司：	上海上大专利事务所(普通合伙) 31205	代理人：	顾勇华
地址：	200444***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	一种低温烧结调谐率钛酸锶钡陶瓷制备方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及一种低温烧结新型高调谐率钛酸锶钡陶瓷的制备方法，属新型微波调谐材料制备工艺技术领域。

背景技术

作为微波介电可调谐器件用钛酸锶钡材料应满足如下性能要求：合适的介电常数，低介电损耗，高介电调谐率及高的温度稳定性。电子器件在工作中，合适的介电常数能够满足电子器件的阻抗匹配，同时可以有效提高电子信号的反应速率；低介电损耗能够有效降低能量散失；高的介电调谐率可以提高材料和器件的选频能力，而高的温度稳定性可以有效保证材料和器件在剧烈地温度变化时保持原有的性能不至于失效。

BaTiO₃和SrTiO₃无限固溶形成的钛酸锶钡材料因具备良好的介电性能而被广泛研究应用于微波可调谐器件领域。然而，传统的钛酸锶钡材料因其相对高的介电常数和损耗引起阻抗匹配和热损耗问题，难以满足现代新型微波可调谐器件的要求。目前，研究人员主要通过对钛酸锶钡材料进行离子参杂或引入低介电线性介电材料进行复合以改善其介电性能。研究发现，通过离子参杂或复合的方法降低材料的介电常数的同时也伴随着介电调谐率的下降。因此，为了制备出尽满足现代微波可调谐介质材料性能要求，本发明选用固相反应法制备的BaTiO₃和Sr₃Ti₂O₇作为基体粉料，用SiO₂溶胶包裹助烧，在较低的烧结温度制备出具有高调谐率和高的温度稳定性、并保持适中介电常数和较低介电损耗的新型钛酸锶钡材料。

发明内容

本发明提供了一种不同于传统钛酸锶钡材料物质成分组成。采用传统的固相反应法和溶胶包裹助烧法制备出具备适中介电常数和高调谐率的新型钛酸锶钡材料，同时保持较低的介电损耗和高的温度稳定性。本发明首先采用固相反应法，以BaCO₃、SrCO₃和TiO₂为原料，采用1100℃烧结2小时、1300℃烧结4小时的烧结制度分别合成BaTiO₃和Sr₃Ti₂O₇固相基体粉料；接着按重量比BaTiO₃：Sr₃Ti₂O₇=80:20混合成均匀的80wt%BaTiO₃-20wt%Sr₃Ti₂O₇(BST)粉料；然后用溶胶凝胶法制备SiO₂溶胶，将适量的BST粉料倒入SiO₂溶胶并以常温超声辅助搅拌，使SiO₂溶胶包裹BST粉料形成凝胶，再经800℃煅烧2小时得到由SiO₂层包裹好的BST粉料(SiO₂含量为BST包裹体质量的4wt%)，经过造粒、压片、排胶制备成由4wt%SiO₂包裹的BST陶瓷(以下简称BST@4wt%SiO₂)素坯；最后在1200～1280℃不同烧结制度下进行烧结成瓷。