[发明专利]一种微波介质陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开一种微波介质陶瓷，其化学式为(1‑x)BiSbO 4‑xCa 0.8 Sr 0.2 TiO 3（0.1≤x≤0.2）+ywt%C（0<y≤5）；本发明还提供一种微波介质陶瓷的制备方法，制备步骤如下：将化学原料Bi2O3、Sb2O5、CaCO3、SrCO3、TiO2称量配料成预磨配料；将预磨配料放入球磨罐进行球磨并烘干成粉料；将粉料进行煅烧得到煅烧粉料；将煅烧粉料称量后放入球磨罐中，加入y%C物质、氧化锆球和去离子水，球磨烘干得到烘干粉料，加入粘结剂造粒，并压制成胚体；将胚体中温烧结成微波介质陶瓷；测试微波介质陶瓷的微波介电性能。本发明提供的微波介质陶瓷介电性能优异，烧结温度较低。

技术领域

本发明属于微波介质陶瓷技术领域，具体涉及一种微波介质陶瓷及其制备方法。

背景技术

近年来，北斗导航和5G通讯技术的迅速发展，对高性能微波介质陶瓷的需求量日益增长，要求微波介质陶瓷具有中低介电常数、低微波损耗和近零谐振频率温度系数。这种陶瓷既可以满足通信机的可移动性、便携性、小型化、微型化的要求，又可以满足在微波范围具有高性能、高可靠性工作特性要求，得到广泛关注。

Bi2O3-Sb2O5二元体系中，稳定相BiSbO4具有较高的品质因数，中介电常数ε_r和负的谐振频率温度系数τ_f(Q*f＝65000GHz，εr＝21，τf＝-50ppm/℃)不能够满足实际需要，而利用Ca0.8Sr0.2TiO3具有大的正谐振频率温度系数和高介电常数对BiSbO4陶瓷元素不仅对其介电常数进行调节，其频率温度系数也可以作出相应的调整；同时添加剂种类为ZnO、CoO、MnO2、WO3、ZrO2中至少选择一种使材料较高Q值特性得以提升，有望满足了未来北斗导航和5G通讯的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提出了提供一种微波介质陶瓷及其制备方法。本发明的微波介质陶瓷，制备工艺简单，重复性良好，且微波介电性能优异，烧结温度较低。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种微波介质陶瓷，微波介质陶瓷的化学式为(1-x)BiSbO₄-xCa_0.8Sr_0.2TiO₃(0.1≤x≤0.2)+ywt％C(0&lt;y≤5)，其中C为添加剂。

进一步地，所述添加剂为ZnO、CoO、MnO₂、WO₃、ZrO₂中至少选择一种。

一种微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：

(1)将化学原料Bi2O3、Sb2O5、CaCO3、SrCO3、TiO2分别按(1-x)BiSbO4-xCa0.8Sr0.2TiO3(0.1≤x≤0.2)化学计量组成称量配料成预磨配料；

(2)将预磨配料放入球磨罐进行球磨，球磨后置于干燥箱中烘干成粉料；

(3)将粉料进行煅烧得到煅烧粉料；

(4)将煅烧粉料称量后放入球磨罐中，加入y％C物质、氧化锆球和去离子水，球磨烘干得到烘干粉料；向烘干粉料中加入粘结剂造粒，并压制成胚体；

(5)将胚体进行中温烧结成微波介质陶瓷；

(6)测试微波介质陶瓷的微波介电性能。

在其中一个实施例中，所述C为ZnO、CoO、MnO₂、WO₃、ZrO₂中至少选择一种的添加剂。

在其中一个实施例中，所述球磨罐内部设置氧化锆球，所述球磨罐中的球磨介质为去离子水，球磨时间为20h。