[发明专利]一种高Q值岩盐类微波介质材料

说明书

本发明公开了一种高Q值岩盐类微波介质材料，以MgO、TiO₂、Al₂O₃、Nb₂O₅和Li₂CO₃为原料，目标合成物表达式为Li₂Mg₃Ti_1‑x(Al_1/2Nb_1/2)_xO₆(0＜x≤0.95)。先按化学计量式进行配料，再经球磨、烘干、过筛后于900～1100℃预烧，再进行造粒，再经烘干、过筛后压力成型为生坯，生坯于1180℃‑1340℃烧结，制成高Q值岩盐类Li₂Mg₃TiO₆基微波介质材料。本发明Qf值高达到143,115～162,429GHz，并具有较低的介电损耗，制备工艺简单，同时兼具适中的ε_r值13.21～14.31，由其制作成的微波介质器件具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种新型高Q值岩盐类微波介质材料及其制备方法

背景技术

微波介质陶瓷具有结构紧凑，重量轻，热稳定性好，成本低，性能优良等特点，是无线通信中不可缺少的组成部分。随着无线通信技术的不断发展，越来越多的微波器件使用介质谐振器作为其频率确定部件，故对介质谐振器用高Q值(品质因数)低介电常数微波介质材料的需求日益增长。因为高Q值(>100,000GHz)可以提高频率控制精度，抑制回路中的电子噪声，低介电常数(<15)可以减少信号传播延迟时间，保证信号的准确性和及时性。因此，寻找满足所有上述要求的新材料是电子行业面临的主要挑战之一。

最近有研究表明，具有岩盐结构的Li₂Mg₃TiO₆基微波介质材料，原料相对便宜，制备工艺简单易行，但烧结温度相对较高(～1280℃)，对其微波介电性能的改性报道较少。因此，通过添加剂改性提高Li₂Mg₃TiO₆的Qf值，同时在一定程度上降低其烧结温度，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的，是对现有技术的具有岩盐结构的Li₂Mg₃TiO₆基微波介质材料引入添加剂Al₂O₃和Nb₂O₅，以提高Li₂Mg₃TiO₆微波介质材料的Qf值。其中，Al₂O₃不仅起到受主掺杂的作用，而且有利于陶瓷晶粒生长和其均匀性，Nb₂O₅作为一种施主掺杂剂用来保持电荷的平衡。最终，提供一种高Q值(>140,000GHz)Li₂Mg₃TiO₆基微波介质材料。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种高Q值岩盐类微波介质材料，以MgO、TiO₂、Al₂O₃、Nb₂O₅和Li₂CO₃为原料，通过固相法进行制备，目标合成物表达式为Li₂Mg₃Ti_1-x(Al_1/2Nb_1/2)_xO₆，其中0＜x≤0.95。

该高Q值岩盐类微波介质材料，具体实施步骤如下：