[发明专利]一种石墨尾矿基微波介质陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨尾矿基微波介质陶瓷材料，由以下质量比组分原料烧结制成：45～50％石墨尾矿粉末，18～20％Al₂O₃粉末，10～18％BaCO₃粉末，12～20％SrCO₃粉末，2～5％TiO₂粉末。本发明还公开了石墨尾矿基微波介质陶瓷材料的制备方法，将石墨尾矿粉体进行预处理；混合BaCO₃、SrCO₃、Al₂O₃粉末与石墨尾矿粉末并干法滚磨混合粉体；将滚磨后的粉体煅烧；煅烧后粉体与TiO₂粉末混合并湿法球磨；烘干后粉体进行造粒成型，烧结获得陶瓷材料。本发明制备的石墨尾矿基微波介质陶瓷材料不但为石墨尾矿的利用提出新的途径，同时也为5G移动通信用微波介质陶瓷材料提供可行的解决方案。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种石墨尾矿基微波介质陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

矿产资源具备不可再生和不可代替的特性，是人类赖以生存的重要资源。每年世界各国产出的矿产资源高达100亿吨，需要处理的尾矿量约50亿吨。在中国，现存的尾矿库有1500余座，堆积尾矿总量50多亿吨，尾矿存放占用耕地面积2.6万平方千米，同时每年至少有50亿吨的尾矿排出。尾矿的主流处理方式是建立庞大的尾矿库进行堆存，这样的方式不但浪费大量耕地，还会污染周边环境，影响人类的安居乐业。近年来，随着我国经济的快速发展，每年矿产资源的开采量不断增长，考虑矿物资源的稀缺性以及开采过程引起的环境问题，必须要高效、合理的利用矿产资源，同时做到保护环境。

第5代移动通信技术(5G)作为面向2020年后新一代移动通信的发展方向，以低延迟、高可靠、低功耗的优势在移动互联网的发展中“独领风骚”，世界各国把抢占5G通信技术的至高点作为国家发展的重要战略，不管是在关键元器件、上游材料制备还是在网络部署等方面都开始积极布局，抢先发展先机。我国是5G通信技术发展较快的国家，在整个产业的部分领域已经走在世界前沿，并处于领跑位置。我国政府高度重视5G通信产业发展的战略地位，支持5G产业创新和发展。因此，5G通信技术用的电子陶瓷材料需求巨大，市场前景不可估量。

鉴于5G通信用微波介质陶瓷材料不可估量的前景和效益，以及石墨尾矿需尽早加以合理利用的现状，以石墨尾矿作为主要原料制备可应用于5G通信的低介电常数微波介质陶瓷材料的研究不但可以为石墨尾矿的利用提出新的途径，同时也为5G移动通信用微波介质陶瓷材料提供可行的解决方案，目前尚无相关或者相类似的研究报道。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种石墨尾矿基微波介质陶瓷材料，不但为石墨尾矿的利用提出新的途径，同时也为5G移动通信用微波介质陶瓷材料提供可行的解决方案。本发明还提供了一种石墨尾矿基微波介质陶瓷材料的制备方法。

本发明技术方案如下：一种石墨尾矿基微波介质陶瓷材料，由以下质量比的组分原料烧结制成：45～50％石墨尾矿粉末，18～20％Al₂O₃粉末，10～18％BaCO₃粉末，12～20％SrCO₃粉末和2～5％TiO₂粉末，所述石墨尾矿基微波介质陶瓷材料的主物相是钡长石相。

可选地，所述石墨尾矿基微波介质陶瓷材料的介电常数为6.5～7.4，品质因数为28617～37265GHz，谐振频率温度系数为-5～5ppm/℃。

可选地，所述石墨尾矿粉末原料为石墨尾矿精选产生的细颗粒状尾矿，粒径范围在45～75μm，化学成分包括SiO₂、Al₂O₃、CaO、K₂O、MgO、Fe₂O₃、Na₂O和TiO₂。