[发明专利]一种超低温烧结微波介质材料Ca2

说明书

本发明属于电子材料及其制造领域，提供一种超低温烧结微波介质材料Ca₂V₂O₇‑H₃BO及其制备方法，用以解决现有微波介质材料Ca₂V₂O₇制备方法中烧结温度偏高、制备得材料微波性能不够好的问题。本发明采用传统固相法，在预合成Ca₂V₂O₇基料中添加H₃BO₃作为助烧剂，极大的降低了烧结温度，实现了660℃的超低温烧结；同时，助烧剂在不与Ca₂V₂O₇发生任何的化学反应的情况下极大的促进样品的致密化，从而实现超低温烧结的同时，极大的提升微波介质材料的Q×f值：在725～850℃下烧结得材料的Q×f值为34605～43348GHz、在超低温(660℃)下烧结得材料的Q×f值为18749GHz；另外，本发明工艺简单、易于工业化生产，并且超低温烧结具有节省能源的显著优势，可用于生产谐振器、滤波器等微波元器件。

技术领域

本发明属于电子材料及其制造领域，具体提供一种超低温烧结微波介质材料Ca₂V₂O₇-H₃BO₃及其制备方法。

背景技术

超低温烧结微波介质材料是目前微波元器件的研究热点，但是微波介质材料的烧结温度普遍偏高，如何降低烧结温度(不高于660℃)实现与铝共烧成为研究难点。钒酸盐因其固有烧结温度低、微波性能优良吸引了众多国内外学者的广泛研究。

Mi-Ri Joung,Jin-Seong Kim等人在文献“Formation Process and MicrowaveDielectric Properties of the R₂V₂O₇(R＝Ba,Sr,and Ca)Ceramics”中于920℃的烧结温度下制备出Ca₂V₂O₇微波介质材料，其性能为ε_r＝12.11、Q×f＝15203GHz、τ_f＝-30.87ppm/℃；但是，其烧结温度仍然偏高(950℃)，并且微波性能不够好，尤其是Q×f偏低。

基于此，本发明提供一种超低温烧结微波介质材料Ca₂V₂O₇-H₃BO₃及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有微波介质材料Ca₂V₂O₇制备方法中烧结温度偏高、制备得材料微波性能不够好的问题，提供一种超低温烧结微波介质材料Ca₂V₂O₇-H₃BO₃及其制备方法，该微波介质材料660～850℃下超低温烧结的同时显著提升其微波性能、尤其是微波介质材料的Q×f提升至18749～43348GHz。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种超低温烧结微波介质材料，其特征在于，所述微波介质材料由Ca₂V₂O₇与H₃BO₃组成，其中，H₃BO₃相比于Ca₂V₂O₇的质量百分比为：1～9wt％。

进一步的，所述微波介质材料的主晶相为Ca₂V₂O₇，属于三斜晶体结构。