[发明专利]一种低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷，其特征是：其组成表达式为aMg₂SiO₄-bMgSiO₃-cMg₂TiO₄-d MgTi₂O₅-eTiO₂的复合物，其中0.9≤a≤1,0≤b≤0.1，0≤c≤0.1，0≤d≤0.03，0≤e≤0.1，b＝2c+d。

2.如权利要求1所述低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷，其特征是：还包括稳定剂CaCO₃。

3.如权利要求2所述低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷，其特征是：所述CaCO₃的添加量为形成aMg₂SiO₄-bMgSiO₃-cMg₂TiO₄-d MgTi₂O₅-eTiO₂复合物的Mg源、Si源和Ti源质量的1％-5％。

4.权利要求1所述低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷的制备方法，其特征是步骤如下：

(1)按比例称取Mg源、Si源和Ti源，然后进行一次球磨，得到一次球磨后的原料：随后将一次球磨后的原料烘干并研磨，得到粉料；对所得粉料进行煅烧，得到煅烧后的粉料；

(2)对煅烧后的粉料进行二次球磨，对二次球磨得到的粉料进行烘干，加入粘合剂进行造粒和过筛，最后对其进行压制成型；对压制成型所得原料进行烧结成瓷，得到低介电常数温度稳定型低损耗微波介质陶瓷。

5.如权利要求4所述低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷的制备方法，其特征是：所述Mg源、Si源和Ti源具体为镁、硅及钛的氧化物；

优选的，所述镁源为MgO、MgCO₃或Mg(OH)₂中的任意一种或至少两种的组合，优选为MgO；

优选的，所述Ti源为TiO₂；

优选的，所述Si源为SiO₂；

优选地，所述Mg源、Si源和Ti源的质量纯度大于99％。

6.如权利要求4所述低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷的制备方法，其特征是：步骤(2)中按复合物原料质量比计添加1％-5％的CaCO₃。

7.如权利要求4所述低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷的制备方法，其特征是：所述一次和二次球磨时间为4-8h，烘干的温度为100-120℃。

8.如权利要求4所述低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷的制备方法，其特征是：步骤(1)中过120目筛网，步骤(2)中过120目筛网。

9.如权利要求4所述低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷的制备方法，其特征是所述造粒过程如下：将烘干后的粉体与粘合剂混合，然后制成微米级的球形颗粒；优选的，所述粘合剂为质量分数10％的聚乙烯醇水溶液。

10.如权利要求4所述低介电常数和超低损耗的微波介质陶瓷的制备方法，其特征是具体步骤如下：

(1)按照Mg：Si：Ti的摩尔比为(2a+b+2c+d)：(a+b)：(c+2d+e)取MgO、SiO₂和TiO₂的氧化物，对其进行烘干和一次球磨，得到粉料；然后在1100-1200℃下保温3-5h，得到aMg₂SiO₄-bMgSiO₃-cMg₂TiO₄-d MgTi₂O₅-eTiO₂的复合物；

(2)对步骤(1)所得复合物进行二次球磨，球磨后烘干、造粒和过筛，将过筛后的颗粒压制成型，然后在1300-1400℃下烧结4h成瓷，得到低介电常数温度稳定型低损耗微波介质陶瓷。