[发明专利]一种微波介质陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种微波介质陶瓷材料，其特征在于，包括：将质量百分比为96.4％～97.6％的(CaLiSm)TiO₃体系陶瓷和质量百分比为2.4％～3.6％的掺杂剂，经过球磨混合、造粒、成型、排胶和烧结制成，所述微波介质陶瓷材料的主晶相为CaTiO₃；所述(CaLiSm)TiO₃体系陶瓷的化学通式为(Ca_0.3Li_0.127Sm_0.42)TiO₃；所述掺杂剂为LaAlO₃。

2.根据权利要求1所述的一种微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述(CaLiSm)TiO₃体系陶瓷的原料为碳酸钙、碳酸锂、二氧化钛和氧化钐。

3.根据权利要求1所述的一种微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述掺杂剂的原料为氧化镧和氧化铝。

4.一种微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：配料；将碳酸钙，碳酸锂，二氧化钛和氧化钐按照化学通式(Ca_0.3Li_0.127Sm_0.42)TiO₃进行配料形成第一混合物；将氧化镧和氧化铝按照LaAlO₃进行配料形成第二混合物；将第一混合物和第二混合物充分混合，其中：第一混合物质量占总质量的质量百分比范围为96.4％～97.6％，第二混合物质量占总质量的质量百分比范围为2.4％～3.6％；

步骤2：球磨；将步骤1所得混合物进行球磨后得到混合均匀的球磨料；

步骤3：烘干、过筛；将步骤2所得球磨料烘干后过60目筛得到干燥粉体；

步骤4：预烧；将步骤3得到的干燥粉体在大气氛围下预烧合成主晶相CaTiO₃，得到预烧粉体；

步骤5：球磨；将步骤4所得预烧粉体进行球磨后得到混合均匀的球磨料；

步骤6：烘干；将步骤5所得的球磨料烘干得到干燥粉体；

步骤7：造粒、模压成型；在步骤6所得干燥粉体中加入造粒剂得到粒料，将粒料放入成型模具制得生坯；

步骤8：烧结；将步骤7得到的生坯在大气氛围下烧结，最终制得微波介质陶瓷材料。

5.根据权利要求4所述的一种微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中具体球磨过程为：

以二氧化锆球为球磨介质，按照混合物：磨球：去离子水的质量比为1∶(4.8～5.2)∶(0.8～1.5)进行研磨，研磨时间为6～7小时，得到混合均匀的球磨料。

6.根据权利要求4所述的一种微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中预烧温度为1000℃～1050℃，预烧时间为3～4小时。

7.根据权利要求4所述的一种微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5中具体球磨过程为：

以二氧化锆球为球磨介质，按照混合物：磨球：去离子水的质量比为1∶(4.8～5.2)∶(0.8～1.5)进行研磨，研磨时间为6～7小时，得到混合均匀的球磨料。

8.根据权利要求4所述的一种微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤7中造粒剂为PVA，PVA的添加量占步骤6所得干燥粉体总质量的2～5％。

9.根据权利要求4所述的一种微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤8中烧结温度为1320℃～1380℃，烧结时间为4～6小时。

10.根据权利要求4所述的一种微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3和步骤6中烘干温度为90℃～120℃。