[发明专利]微波介质陶瓷材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种微波介质陶瓷材料，其特征在于，包括主料和改性剂；

所述主料包括ZnGa₂O₄；

所述改性剂包括MnCO₃和In₂O₃的组合物。

2.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述微波介质陶瓷材料具有如下通式：

Zn_1-xMn_xGa_2-yIn_yO₄；

优选地，x的取值范围为0.03～0.06；

优选地，y的取值范围为0.025～0.045。

3.根据权利要求1或2所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述微波介质陶瓷材料的介电常数为9.5～10.5；

优选地，所述微波介质陶瓷材料的品质因数在130000GHz以上；

优选地，所述微波介质陶瓷材料的谐振频率温度系数为-10～10ppm/℃；

优选地，所述微波介质陶瓷材料的抗热震温差超过160℃。

4.一种权利要求1-3任一项所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

ZnO、Ga₂O₃、MnCO₃以及In₂O₃按比例混合后经研磨、预烧、造粒、成型、排胶以及烧结，得到所述微波介质陶瓷材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述微波介质陶瓷材料的制备方法包括以下步骤：

(a)ZnO、Ga₂O₃、MnCO₃以及In₂O₃按比例混合，得到混合物，经第一研磨，得到第一粉体；

(b)步骤(a)的第一粉体经第一干燥和第一过筛，再预烧，得到预烧后的粉体；

(c)步骤(b)的预烧后的粉体经第二研磨，得到第二粉体；

(d)步骤(c)的第二粉体经第二干燥和造粒，得到造粒粉体，再经第二过筛，成型，得到坯体；

(e)步骤(d)的坯体经排胶和烧结，得到所述微波介质陶瓷材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一研磨和第二研磨均独立地包括球磨；

优选地，所述球磨包括湿法球磨；

优选地，所述湿法球磨的介质包括水；

优选地，所述球磨的时长为5～7h，转速为300～350rpm。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一干燥和第二干燥的温度均独立地为120～150℃；

优选地，所述第一干燥和第二干燥的时间均独立地为3～5h；

优选地，所述第一过筛为过60目筛；

优选地，所述第二过筛为过100目筛。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述预烧的温度为1000～1050℃，预烧的时间为2～3h；

优选地，所述预烧的升温速率为3℃/min；

优选地，所述造粒的粘结剂包括聚乙烯醇溶液和石蜡中的至少一种；

优选地，所述粘结剂的加入量为8～10wt％；

优选地，所述聚乙烯醇溶液包括8wt％聚乙烯醇溶液；

优选地，所述成型的方法包括干压成型；

优选地，所述干压成型的压力为90～110Mpa。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述排胶的温度为550～600℃，排胶的时间为1.5～2h；

优选地，所述烧结的温度为1350～1420℃，烧结的时间为3～4h；

优选地，烧结过程的升温速率为3℃/min。

10.一种权利要求1-3任一项所述的微波介质陶瓷材料在微波基板中的应用。