[发明专利]一种Ti基LTCC微波介电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Ti基LTCC微波介电陶瓷材料，其特征在于：包括主晶相(Mg,Co)₂TiO₄，次晶相Li₂TiO₃以及另相(Mg,Co)TiO₃三种不同的晶相，由基料和助熔剂通过固相反应制得；

其基料的原料组成为(Mg_0.95Co_0.05)₂TiO₄：Li₂TiO₃按重量百分比为43～44％：57～56％；所述(Mg_0.95Co_0.05)₂TiO₄其原料组成按照摩尔比为MgCO₃：Co₂O₃：TiO₂＝1.9：0.05：1；所述Li₂TiO₃其原料组成按照摩尔比为Li₂CO₃：TiO₂＝1:1；

助熔剂为Li₂CO₃-MgO-ZnO₂-H₃BO₃-SiO₂即LMZBS玻璃，占总重量百分比为0.5～2wt％；其原料组成按摩尔比为Li₂CO₃:MgO:ZnO₂:H₃BO₃：SiO₂＝1-1.2:0.9-1.1:0.9-1.1:0.8-1:0.9-1.1。

2.如权利要求1所述Ti基LTCC微波介电陶瓷材料，其特征在于：烧结温度为900～950℃，介电常数16.6～17.1，Q×f值88400～125800GHz，谐振频率温度系数1.3～5.1ppm/℃。

3.如权利要求1所述Ti基LTCC微波介电陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、按照摩尔比MgCO₃：Co₂O₃：TiO₂＝1.9：0.05:1称料配置(Mg_0.95Co_0.05)₂TiO₄的原料；按照摩尔比Li₂CO₃：TiO₂＝1:1称料配置Li₂TiO₃的原料；将配好的(Mg_0.95Co_0.05)₂TiO₄和Li₂TiO₃原料分别进行一次球磨混料均匀，再分别烘干备用；

步骤2、将步骤1所得的(Mg_0.95Co_0.05)₂TiO₄烘干料过筛后放入坩埚中压实，按2～3℃/分钟的升温速率升至1150～1200℃进行预烧，保温2～3小时，随炉冷却得到(Mg_0.95Co_0.05)₂TiO₄预烧料；将步骤1所得的Li₂TiO₃烘干料过筛后放入坩埚中压实，按2～3℃/分钟的升温速率升至800～850℃进行预烧，保温2～3小时，随炉冷却得到Li₂TiO₃预烧料；再将两种预烧料分别放入研钵中磨细备用；

步骤3、按摩尔比Li₂CO₃:MgO:ZnO₂:H₃BO₃：SiO₂＝1-1.2:0.9-1.1:0.9-1.1:0.8-1:0.9-1.1配料，然后湿混烘干后装入坩埚，按2～5℃/分在烧结炉中升温到1350～1400℃，保温2～4小时后直接从炉中取出倒入常温去离子水中淬冷得到LMZBS玻璃渣，然后将其烘干磨细得到LMZBS玻璃助熔剂；

步骤4、将步骤2制得的预烧料按照重量百分比(Mg_0.95Co_0.05)₂TiO₄：Li₂TiO₃＝43～44％：57～56％进行配料混合得到混合料，然后加入占混合料总质量百分比0.5～2wt％的步骤3所得助熔剂，三者一起于球磨机中进行二次球磨混合均匀，再烘干备用；

步骤5、将步骤4制得的粉料产物加入占其质量百分比为10％～30％的PVA溶液作为粘结剂，进行造粒并干压成型；

步骤6、将步骤5所得的产物放入烧结炉中，按2～3℃/分钟的升温速率升至250～350℃并保温2～3小时，再继续升温至500～550℃并保温2～4小时；然后再按2～4℃/分钟的升温速率升至900℃～950℃进行烧结，并保温2～4小时后，再按2～4℃/分钟的降温速率降至500～550℃，最后随炉冷却得到超低损耗LTCC微波介电陶瓷材料。

4.如权利要求3所述Ti基LTCC微波介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5中PVA溶液的浓度为8～10％。