[发明专利]一种MgTiO3-SrTiO3微波介质陶瓷复合材料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种微波介质陶瓷复合材料，尤其涉及一种MgTiO₃-SrTiO₃微波介质陶瓷复合材料及其制备方法。

背景技术：

微波介质陶瓷是一类高频、低损耗及温度稳定型电介质陶瓷材料，可广泛应用于微波谐振器、滤波器、振荡器、移相器、微波电容器以及微波基板等，是移动通讯、卫星通讯、全球卫星定位系统（GPS）、蓝牙技术和无线局域网（WLAN）等现代微波通讯的关键材料。

近些年，高端低、中介介质陶瓷材料发展迅猛，其大多用于制备微波介质谐振器、滤波器、双工器、介质天线等，其中滤波器为移动通信设备中对射频信号具有频率选择性的器件，主要用于滤除接收或发射通道的干扰和杂波；双工器由一个接收端滤波器和一个发射端滤波器组成，实现收发共用同一天线，降低整个基站的成本。双工器是通信过程中把对话双方信号分离、滤除干扰和杂波的关键部件，确保在极其拥挤的电磁波环境中，同时清晰地听到对方的声音，无需对讲切换。射频子系统是将各类滤波器、双工器等射频器件集成为功能完整的子系统，射频子系统还包括隔离器、功分器、合路器、耦合器、驻波比报警器、低噪声放大器等器件。中介微波介质陶瓷材料作为这些微波元器件的关键材料，能够在现代移动通讯、无线局域网、全球卫星定位系统中广泛使用，可以满足高频段无线通讯的应用需求，填补了微波元器件在4～8GHz微波频段的应用空白，与国际通信接轨，同时该材料具有较高的介电常数和Qf值，可以进一步实现器件的微型化及优良的选频性，兼具较小的谐振频率温度系数保证器件的工作稳定性。因此，其经济效益和社会效益十分显著。

微波介质陶瓷的研究自1939年开始发展至今，各种低、中、高介及低温烧结的微波介质陶瓷取得了迅速的发展，种类繁多，相关体系渐趋成熟和完善，对于介电常数在20左右的微波介质陶瓷主要是MgTiO₃-CaTiO₃系，但其Qf值较低。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种MgTiO₃-SrTiO₃微波介质陶瓷复合材料及其制备方法，其具有很高的Qf值,能降低其插入损耗，极大地提高信号传输质量。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种MgTiO₃-SrTiO₃微波介质陶瓷复合材料，由MgTiO₃、SrTiO₃、Yb₂O₃、Y₂O₃和Sm₂O₃组成，其所占原料总量的百分比分别是MgTiO₃为90-98%、SrTiO₃为0-6.5%、Yb₂O₃为0.1-0.3%、Y₂O₃为0.5-1.5%和Sm₂O₃为0.5-1.5%。

进一步地，所述MgTiO₃由MgO和TiO₂按一定配比，加入离子水混合后球磨24小时，然后在1250℃温度下预烧合成，再进行研磨过筛形成粉料；其中离子水为MgO和TiO₂含量的50%。

一种如权利要求1所述的MgTiO3-SrTiO3微波介质陶瓷复合材料的制备方法，包括以下步骤：

A、按上述比例称取各原料，加入离子水混合后球磨24小时，并加入聚乙烯醇搅拌8小时以上再进行喷雾造粒，然后将粉料干压成型；其中离子水占原料总量的50%，聚乙烯醇占原料总量的8%；

B、将压制成型的物料在1300℃温度下烧结制得陶瓷复合材料。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：这种MgTiO₃-SrTiO₃微波介质陶瓷复合材料及其制备方法介电常数在20左右，Qf值大于150000GHz，温度系数具备实用化水平，相较于其他实用化的MgTiO₃-CaTiO₃体系的微波介质陶瓷材料，其Qf值提高了近2倍，且其工艺简单、性能稳定，具有较好的社会效益和经济效益。

具体实施方式：

下面通过具体实施方式对本发明进行详细描述。