[发明专利]一种低介电常数温度稳定型微波介质及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低介电常数温度稳定型微波介质及其制备方法，属于电子信息材料技术领域。所述低介电常数温度稳定型微波介质的制备方法，首先制备Mg_2‑2xZr_xSiO₄，其中0≤x≤0.1；随后加入Ca_0.61Nd_0.26TiO₃，充分混合后进行烧结，即得到产品低介电常数温度稳定型低损耗微波介质陶瓷。本发明能够在不影响其介电常数的前提下，将材料的谐振频率温度系数调节至近零。

技术领域

本发明涉及一种低介电常数温度稳定型微波介质及其制备方法，具体涉及一种低介电常数、频率温度系数近零的微波介质陶瓷及其制备方法，属于电子信息材料技术领域。

背景技术

随着微波通信和雷达技术的快速发展,微波介质谐振器材料的研究也朝微波高端方向发展。介电常数小于、具有高值与近零谐振频率温度系数的微波介质谐振器材料的研究已越来越受关注。同时，在微波介质材料领域内，探索材料介电损耗的机理并获得高值低损耗的材料一直是电介质材料研究的关键问题。

介电常数的介质材料一般具有高值，但同时也有大的负谐振频率温度系数，需要通过结构与微结构调控来获得近零的谐振频率温度系数。Mg₂SiO₄，Qf＝73760GHz，εr＝7.4，τf＝-60ppm/℃，其谐振频率温度系数较负不能满足应用需求。如果用较正谐振频率温度系数的物质进行复合调节，则会较大的改变其介电常数，也会影响其实际应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种低介电常数温度稳定型微波介质及其制备方法，其能够在不影响其介电常数的前提下，将材料的谐振频率温度系数调节至近零。

按照本发明提供的技术方案，一种低介电常数温度稳定型微波介质，其组成表达式为Mg_2-2xZr_xSiO₄，其中，0≤x≤0.1。

优选的，

Mg_2-2xZr_xSiO₄和Ca_0.61Nd_0.26TiO₃共存的温度系数趋近于零。

所述Ca_0.61Nd_0.26TiO₃的质量为Mg_2-2xZr_xSiO₄质量的1％～5％。具体为1％、2％、3％、4％和5％。

所述低介电常数温度稳定型微波介质的制备方法，首先制备Mg_2-2xZr_xSiO₄，其中0≤x≤0.1；随后加入Ca_0.61Nd_0.26TiO₃，充分混合后进行烧结，即得到产品低介电常数温度稳定型低损耗微波介质陶瓷。

具体步骤如下：

(1)取镁源、硅源和锆源，按照Mg：Si：Zr的摩尔比为2-2x:1：x配料，其中0≤x≤0.1；混合后充分球磨，球磨后烘干、过筛烧结，得到Mg_2-2xZr_xSiO₄；

(2)随后加入Ca_0.61Nd_0.26TiO₃，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，最后烧结得到低介电常数温度稳定型低损耗微波介质陶瓷。

所述镁源、硅源和锆源具体为镁、硅和锆的氧化物；

优选的，所述镁源、硅源和锆源具体为MgO、SiO₂及ZrO₂。