[发明专利]一种微波介质陶瓷粉体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微波元器件技术领域，尤其涉及一种微波介质陶瓷粉体及其制备方法。

背景技术

微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，是近三十年迅速发展起来的新型功能陶瓷，被广泛应用于介质谐振器、介质滤波器、双工器、微波介质天线、介质稳频振荡器、介质波导传输线等微波器件。作为微波通讯中的关键材料，微波介质陶瓷的各项性能在很大程度上决定了整体现代通信技术系统的性能，因此开发高品质的微波介质陶瓷是整个微波通讯的关键工作。

如新一代通信基站用介质谐振器用微波介质陶瓷要求相对介电常数在35～45之间，品质因数Q×f＞40000GHz，谐振频率温度系数接近于零，同时应具有尽可能低的能量损耗，满足移动通信基站大功率的使用要求。Q×f值与介电常数互相制约，材料的介电常数越大则极化能力越强，极化子在外界电场作用下反转产生损耗越大，材料的Q×f值越低，而如何提高材料的Q×f值是制备这类陶瓷材料的关键。

童启铭等发表的“NdAlO₃-CaTiO₃微波介质陶瓷材料的研究”一文中报道了（1-x）NdAlO₃-xCaTiO₃（x=0.6～0.8）体系微波介质陶瓷的介电性能为相对介电常数为ε_r=40～50，品质因数Q×f=29000～38000GHz，谐振频率温度系数τ_f=-9～32ppm/℃。在x=0.68时，性能最为优异，相对介电常数为ε_r=45，品质因数Q×f=38000GHz，谐振频率温度系数τ_f=0ppm/℃，但这种体系的微波介质陶瓷也未能满足基站滤波器的要求。也有报道采用镓酸盐为主晶相制备出性能优良的中介电常数微波陶瓷，但是该体系中大量使用价格昂贵的氧化镓为原料，限制其的应用推广。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种微波介质陶瓷粉体及其制备方法，该微波介质陶瓷粉体具有较好的微波介电性能且成本较低。

本发明提供了一种微波介质陶瓷粉体，包括：

（1-x）La(Mg_1/2Ti_1/2)O₃-xCaTiO₃      95～100重量份；

ZnO                                 0～5重量份；

其中，x=0.35～0.45。

优选的，所述微波介质陶瓷粉体包括：

（1-x）La(Mg_1/2Ti_1/2)O₃-xCaTiO₃      97～100重量份；

ZnO                                 0～3重量份。

优选的，所述x=0.38～0.42。

本发明还提供了一种微波介质陶瓷粉体的制备方法，包括：

A）将95～100重量份的（1-x）La(Mg_1/2Ti_1/2)O₃-xCaTiO₃与0～5重量份的ZnO混合球磨，得到微波介质陶瓷粉体；

其中，x=0.35～0.45。

优选的，所述步骤A）中混合球磨的介质为乙醇和/或去离子水。

优选的，所述步骤A）中混合球磨的时间为22～24h。

优选的，所述（1-x）La(Mg_1/2Ti_1/2)O₃-xCaTiO₃按照以下方法进行制备：

将含镧化合物、含镁化合物、含钛化合物与含钙化合物按照元素镧、镁、钛与钙的摩尔比为（1-x）：0.5（1-x）：[0.5（1-x）+x]：x的比例混合球磨，然后进行高温烧制，得到（1-x）La(Mg_1/2Ti_1/2)O₃-xCaTiO₃。

优选的，所述含镧化合物为氧化镧和/或硝酸镧；所述含镁化合物为氧化镁和/或氢氧化镁；所述含钛化合物为氧化钛和/或草酸钛；所述含钙化合物为碳酸钙和/或氢氧化钙。

优选的，所述混合球磨的介质为乙醇和/或去离子水。