[发明专利]一种谐振频率温度系数可调的高Q值微波介质陶瓷

说明书

本发明公开了一种谐振频率温度系数可调的高Q值微波介质陶瓷，组成为Li_2‑2x+yTi_1‑x‑4y(Mg_xNb_y)₃O₃，其中x＝0.022,x:y＝1～3:1～3。先将Li₂CO₃、TiO₂、MgO、Nb₂O₅按化学式配料，经球磨、烘干、过筛后于800℃预烧，再造粒，进行二次球磨，压制成生坯；生坯于1200～1280℃烧结，制得致密的高Q值微波介质陶瓷。本发明相比于纯相的Li₂TiO₃，体系介电常数未有明显变化，ε_r为17.3～20.2，Q×f值最高提升约125％，谐振频率温度系数可调。制备工艺简单，过程环保，性能优异，是一种具有前途的高Q值微波介陶瓷质材料。

技术领域

本发明属于一种以成分为特征的介质材料组合物，特别涉及一种Li₂TiO₃基谐振频率温度系数可调的高Q值微波介质材料及制备方法。

背景技术

微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路(300MHz～300GHz)中的一种新型功能陶瓷材料，其具有品质因数高、介电常数适中、谐振频率温度系数小等良好的微波介电性能。随着微波通信技术向毫米波段发展，对微波介质陶瓷的品质因数、谐振频率温度系数等提出了更高的要求。

J.J.Bian于2009年提出在Li₂TiO₃中掺入Nb₂O₅，使Nb⁵⁺对Li⁺和Ti⁴⁺位同时取代，研究了对其微观结构与微波介电性能的影响；随后于2010年在Li₂TiO₃中掺入MgO做了类似的研究；2018年，J.J.Bian又提出在Li₂TiO₃中以摩尔比1：2同时掺入Nb₂O₅和MgO，使(Mg_1/3Nb_2/3)⁴⁺对Ti⁴⁺位进行取代，研究了对其晶粒生长与微波介电性能的影响。本发明采用不同摩尔比的Nb₂O₅和MgO对Li₂TiO₃进行掺杂，使Nb⁵⁺和Mg²⁺同时对Ti⁴⁺位和Li⁺位进行取代，采用传统固相法制备了Li_2-2x+yTi_1-x-4y(Mg_xNb_y)₃O₃微波介质材料，获得的介质体系具有高品质因数、频率温度系数可调的微波介电性能，是一种很有前景的微波介质材料。

发明内容

本发明的目的，是克服现有微波介质陶瓷品质因数低，谐振频率温度系数较大的缺点，提供一种谐振频率温度系数可调的高Q值微波介质陶瓷材料。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种谐振频率温度系数可调的高Q值微波介质陶瓷，该材料介质体系组成为Li_2-2x+yTi_1-x-4y(Mg_xNb_y)₃O₃，其中x＝0.022,x:y＝1～3:1～3。

该高Q值微波介质陶瓷具体制备步骤如下：