一种具有超低烧结温度的低介电常数微波介电陶瓷LiMoVO6制造技术

本发明专利技术公开了一种具有超低烧结温度的低介电常数微波介电陶瓷LiMoVO6的应用及其制备方法。（1）将纯度为99.9%（重量百分比）以上的Li2CO3、MoO3和V2O5的原始粉末按LiMoVO6的组成称量配料；（2）将步骤（1）原料湿式球磨混合8小时，球磨介质为无水乙醇，烘干后在600℃大气气氛中预烧4小时；（3）在步骤（2）制得的粉末中添加粘结剂并造粒后，再压制成型，最后在650~750℃大气气氛中烧结4小时；所述的粘结剂采用质量浓度为5%的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇的添加量占粉末总质量的3%。本发明专利技术制备的陶瓷烧结良好，介电常数达到6.2～7.1，其品质因数Q×f值高达23,000‑41,000GHz，谐振频率温度系数小，在工业上有着极大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及介电陶瓷材料，特别是涉及用于制造微波频率使用的陶瓷基板、谐振器与滤波器等微波元器件的介电陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
微波介电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，在现代通讯中被广泛用作谐振器、滤波器、介质基片和介质导波回路等元器件，是现代通信技术的关键基础材料，已在便携式移动电话、汽车电话、无绳电话、电视卫星接受器和军事雷达等方面有着十分重要的应用，在现代通讯工具的小型化、集成化过程中正发挥着越来越大的作用。近年来，随着信息技术的高速发展，电子线路日益向高频化、微型化和高集成化方向发展，这就对电子元件提出了尺寸小、高频、高可靠性和高集成度的要求。低温共烧陶瓷技术（Low Temperature Co-fired Ceramics, LTCC）采用厚膜材料，根据预先设计的结构，将电极材料、基板、电子器件等一次性烧成独石结构，可以提供高密度、高频段、高数字化的封装技术以及良好的热处理工艺，是一种可以实现高集成度和高性能的电子封装技术。作为LTCC基板材料，为了实现与高电导率金属电极（Ag，Cu等）的共烧，微波介电陶瓷的烧结温度应低于960℃。但是，绝大部分的微波陶瓷的烧结温度都在1000℃以上，虽然他们也有非常良好的微波介电性能，却不适合LTCC技术要求。近期，国内外的研究人员对一些低烧体系材料进行了广泛的探索和研究，主要的工作集中在以下几个方面：1、采用化学制备的方法，降低成相成瓷的温度；2、使用颗粒细小的氧化物进行反应；3、添加低熔点的氧化物作为助烧剂；4、添加特殊氧化物通过反应烧结的方式进行降温；5、添加玻璃相以液相烧结的方式降温；6、开发本身具有低温烧结成瓷特性的氧化物作为主元体系。然而，由于低熔点玻璃相具有相对较高的介质损耗，玻璃相的存在大大提高了材料的介质损耗。因此研制无玻璃相的低烧微波介质陶瓷材料是当前研究的重点。在探索与开发新型可低烧微波介电陶瓷材料的过程中，固有烧结温度低的Li基化合物、Bi基化合物、钒酸盐、钨酸盐体系化合物、钼酸盐和碲酸盐体系化合物等材料体系得到了广泛关注与研究。因此，我们推断同时包含Li，Mo和V的化合物可能会具有超低的烧结温度。我们对Li2O-MoO3-V2O5体系的化合物进行了合成探索和微波介电性能的研究，发现LiMoVO6的合成容易，合成温度低于700℃，而且具有好的综合微波介电性能，可作为低烧的微波介电陶瓷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有良好热稳定性与低损耗的低介电常数微波介电陶瓷材料及其制备方法。本专利技术的微波介电陶瓷材料的化学组成为LiMoVO6。本微波介电陶瓷材料的制备方法步骤为：（1）将纯度为99.9%（重量百分比）以上的Li2CO3、MoO3和V2O5的原始粉末按LiMoVO6的组成称量配料；（2）将步骤（1）原料湿式球磨混合8小时，球磨介质为无水乙醇，烘干后在600℃大气气氛中预烧4小时；（3）在步骤（2）制得的粉末中添加粘结剂并造粒后，再压制成型，最后在650~750℃大气气氛中烧结4小时；所述的粘结剂采用质量浓度为5%的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇的添加量占粉末总质量的3%。本专利技术的优点：LiMoVO6陶瓷的介电常数达到6.2～7.1，品质因数Q×f值高达23,000-41,000GHz，谐振频率的温度系数τƒ较小，可广泛用于各种介质基板、谐振器和滤波器等微波器件的制造，在工业上有着极大的应用价值。具体实施方式实施例：表1示出了构成本专利技术的不同烧结温度的3个具体实施例及其微波介电性能。其制备方法如上所述，用圆柱介质谐振器法进行微波介电性能的评价。本陶瓷可广泛用于各种介质基板、谐振器和滤波器等微波器件的制造，可满足移动通信和卫星通信等系统的技术需要。表1：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作为温度稳定型低介电常数微波介电陶瓷应用的复合氧化物，其特征在于所述复合氧化物的化学组成为：LiMoVO6；所述复合氧化物的制备方法步骤为：（1）将纯度为99.9%（重量百分比）以上的Li2CO3、MoO3和V2O5的原始粉末按LiMoVO6的组成称量配料；（2）将步骤（1）原料湿式球磨混合8小时，球磨介质为无水乙醇，烘干后在600℃大气气氛中预烧4小时；（3）在步骤（2）制得的粉末中添加粘结剂并造粒后，再压制成型，最后在650~750℃大气气氛中烧结4小时；所述的粘结剂采用质量浓度为5%的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇的添加量占粉末总质量的3%。

【技术特征摘要】
1.一种作为温度稳定型低介电常数微波介电陶瓷应用的复合氧化物，其特征在于所述复合氧化物的化学组成为：LiMoVO6；所述复合氧化物的制备方法步骤为：（1）将纯度为99.9%（重量百分比）以上的Li2CO3、MoO3和V2O5的原始粉末按LiMoVO6的组成称量配料；（2）将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纯纯，王丹，苏聪学，方亮，杨光杰，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45