[发明专利]一种高介电可调的反铁电陶瓷及其制备方法和应用

说明书

本发明属于功能陶瓷技术领域，公开了一种高介电可调的反铁电陶瓷及其制备方法和应用。所述高介电可调性的反铁电陶瓷是将氧化镧、氧化钡、氧化铅、氧化锆、氧化锡和氧化钛按照化学计量比配料后进行球磨，预烧后再球磨、烘干和过筛，所得粉体加入粘合剂，压片后形成素坯片，排胶后经烧结镀银电极制得，所述反铁电陶瓷的分子式为(Pb_0.97‑xLa_0.02Ba_x)(Zr_0.5Sn_0.4Ti_0.1)O₃，其中0.08≤x≤0.1。本发明的制备方法简单易行，所得反铁电陶瓷具有较低的反铁电‑铁电相变电场，优异的介电可调性，可作为低成本的微波介质陶瓷材料应用于介质谐振器、滤波器及双工器等微波器件中。

技术领域

本发明属于功能陶瓷技术领域，更具体地，涉及一种高介电可调的反铁电陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代通信技术的迅速发展，小型化、集成化和低成本化成为移动通信和移动终端的发展方向。为此需要开发一系列适合于微波范围内具有高性能、高可靠工作特性的电子材料与元器件。微波介电陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料是现代通信技术的关键基础材料，在通讯工具的小型化和集成化过程中发挥着越来越重要的作用。但目前的介电陶瓷是传统的铁电体材料，这类材料最大的缺点就是需要在很高的偏压电场才能表现出较高的介电可调性，这就为人们的使用带来了不便。

介电可调性是指材料的介电常数随着外加直流电场变化的非线性特性，即将介电常数随着外加直流电场变化的相对变化率作为一个参数来衡量这种非线性效应。反铁电材料在一定的条件下可表现出优异的双向可调特性，但大部分都是在高温环境同时需要较高的应用电场下才能获得，使得其应用受到限制，本发明的目的是在较低电场下获得高的介电可调性。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，提供一种高介电可调的反铁电陶瓷。

本发明的另一目的在于提供上述高介电可调的反铁电陶瓷的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述高介电可调的反铁电陶瓷的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种高介电可调性的反铁电陶瓷，所述反铁电陶瓷是将氧化镧、氧化钡、氧化铅、氧化锆、氧化锡和氧化钛按照化学计量比配料后进行球磨，预烧后再球磨、烘干和过筛，所得粉体加入粘合剂，压片后形成素坯片，排胶后经烧结镀银电极制得，所述反铁电陶瓷的分子式为(Pb_0.97-xLa_0.02Ba_x)(Zr_0.5Sn_0.4Ti_0.1)O₃，其中0.08≤x≤0.1。

优选地，所述粘合剂为粉料质量的15～30％。

优选地，所述粘合剂为含量为8～10wt.％的PVA水溶剂。

优选地，所述预烧的温度为800～900℃，所述排胶的温度为600～700℃，所述烧结的温度为1200～1280℃。

所述的高介电可调的反铁电陶瓷的制备方法，包括如下具体步骤：

S1.将氧化镧，氧化铅，氧化钡，氧化锆，氧化锡和氧化钛按照化学计量比配料，将配料进行球磨；

S2.将球磨后的料烘干，在800～900℃预烧，将预烧后粉料打碎后再次球磨，取出后，烘干，过筛；

S3.将步骤S2过筛后的粉料加入粘合剂，在压片机上进行一次压制成型，形成素坯片；

S4.将素坯片置于炉中升温至600～700℃排胶后保温；