[发明专利]一种溶胶凝胶法合成ZnO‑SiO2微波介质陶瓷方法

说明书

技术领域

本申请属于通讯技术领域，特别是涉及一种溶胶凝胶法合成ZnO-SiO₂微波介质陶瓷方法。

背景技术

随着移动通讯、信息技术的高速发展，移动通讯终端设备正向高频化、微型化、集成化、多功能化的方向发展，这些对作为微波电子器件的介质层材料-微波介质陶瓷提出了越来越高的要求。

高频化要求微波介质陶瓷材料具有较低的介电常数和较高的品质因数，而微型化则要求微波介质陶瓷能够适应LTCC技术要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种溶胶凝胶法合成ZnO-SiO₂微波介质陶瓷方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种溶胶凝胶法合成ZnO-SiO₂微波介质陶瓷方法，包括：

(1)、将Zn(NO₃)₂·6H₂O乙醇溶液和正硅酸乙酯的乙醇溶液混合搅拌；

(2)、加入HNO₃调节溶液的pH＝2～3，并加入去离子水促进水解的过程，搅拌2～3h形成溶胶；

(3)、溶胶在10～30℃静置陈化后形成凝胶；

(4)、凝胶在80～90℃下烘干成干凝胶；

(5)、对干凝胶在800～1000℃热处理2～4小时，制得纳米前驱体粉末；

(6)、以纳米前驱体粉末为原料，采用固相法合成ZnO-SiO₂微波介质陶瓷。

优选的，在上述的溶胶凝胶法合成ZnO-SiO₂微波介质陶瓷方法中，所述步骤(6)中，固相法合成ZnO-SiO₂微波介质陶瓷方法包括：

s1、将纳米前驱体粉末放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10～15小时；

s2、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度80℃，干燥时间20min，干燥完成后采用100目的筛子过筛；

s3、在粉料中加入5wt％的聚乙烯醇造粒；

s4、、将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；

s5、、在500℃排胶1小时，然后按照3～5℃/min速率升至1000～1200℃保温1小时，冷却至室温。

优选的，在上述的溶胶凝胶法合成ZnO-SiO₂微波介质陶瓷方法中，所述步骤(1)中，正硅酸乙酯的乙醇溶液浓度为1.25mol/l。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明陶瓷材料的性能参数如下：介电常数＝6.25，品质因数＝69200GHz。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

本实施例中，溶胶凝胶法合成ZnO-SiO₂微波介质陶瓷方法，包括：

(1)、将Zn(NO₃)₂·6H₂O乙醇溶液和正硅酸乙酯的乙醇溶液混合搅拌，正硅酸乙酯的乙醇溶液浓度为1.25mol/l；

(2)、加入HNO₃调节溶液的pH＝2～3，并加入去离子水促进水解的过程，搅拌2～3h形成溶胶；

(3)、溶胶在10～30℃静置陈化后形成凝胶；

(4)、凝胶在80～90℃下烘干成干凝胶；

(5)、对干凝胶在800～1000℃热处理2～4小时，制得纳米前驱体粉末；

(6)、将纳米前驱体粉末放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10～15小时；

(7)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度80℃，干燥时间20min，干燥完成后采用100目的筛子过筛；

(8)、在粉料中加入5wt％的聚乙烯醇造粒；

(9)、将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；