低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法，包括：基料和添加剂，低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤，步骤一，配料；步骤二，一次球磨；步骤三，固相合成；步骤四，二次球磨；步骤五，造粒成型；步骤六，烧结；其中在上述步骤一中，以MgO、TiO

【技术实现步骤摘要】
低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及电子信息功能陶瓷材料
，具体为低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
全新5G天线带来滤波器用量大幅提升，进入5G时代，基站天线材料的需求发生明显变化，由于AAU将支持更多通道，器件集成度更高，因此陶瓷介质滤波器工艺复杂性和产品价值量随之提升，AAU使用滤波器的数量相比4G射频前端更多；5G工作频段更高、发射功率更大，对于滤波器材料的传输损耗和散热性能要求更高，传统金属腔体滤波器不能实现高抑制的系统兼容问题，而陶瓷介质材料腔体可以解决这些问题，微波介质陶瓷波器是未来5G重要的解决方案，开发介电常数系列化且性能优良的微波介质陶瓷一直是国内外的一个重点研究课题，目前市场上MgTiO3-Ca0.6La0.8/3TiO3基的微波材料存在的问题是烧结温度偏高，超过1350℃，易导致晶粒过大且能耗高，同时烧结范围窄，产品合格率低，第二是材料的Qf值偏低，低于50000GHz，导致谐振器或滤波器的插损偏大，影响器件性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料，配方包括：基料和添加剂，基料为xMgTiO3-(1-x)Ca0.6La0.8/3TiO3，其中0.5≤x≤1.0；添加剂为B2O3、SrO、MnO2和ZnO。低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤，步骤一，配料；步骤二，一次球磨；步骤三，固相合成；步骤四，二次球磨；步骤五，造粒成型；步骤六，烧结；其中在上述步骤一中，以MgO、TiO2、CaCO3和La2O3为原料，按照化学分子式xMgTiO3-(1-x)Ca0.6La0.8/3TiO3的摩尔比进行配料，其中0.5≤x≤1.0；其中在上述步骤二中，步骤一配好的料加入去离子水混合进行一次球磨，球磨后将浆料过筛网并烘干，得到一次球磨料；其中在上述步骤三中，将步骤二得到的一次球磨料加入少量水，压制成型，在1100℃-1200℃温度条件下固相合成，得到固相合成粉料；其中在上述步骤四中，将步骤三得到的固相合成粉料破碎，分别添加awt％的B2O3，bwt％的SrO，cwt％的MnO2，dwt％的ZnO，其中0.1≤a≤2.0，0.1≤b≤2.0，0.1≤c≤2.0，0.1≤d≤2.0，且0.1≤a+b+c+d≤5，然后加入去离子水进行二次球磨，将球磨后的浆料过80目筛烘干，得到二次球磨料；其中在上述步骤五中，将步骤四中得到的二次球磨料添加1-2％的聚乙烯醇溶液混合，造粒，然后压制成圆柱，压力20Mpa，得到素坯；其中在上述步骤六中，将步骤五中得到的素坯在温度1200℃-1300℃下，然后在空气气氛中烧结，得到主晶相为MgTiO3-Ca0.6La0.8/3TiO3基的中介电常数微波介质陶瓷材料。根据上述技术方案，所述步骤二中，球磨工艺为：在尼龙球磨罐中球磨，介质为去离子水或酒精，球磨料与锆球与介质的比例为1:3:2，球磨时间为1-3小时。根据上述技术方案，所述步骤二中，筛网的目数为80目。根据上述技术方案，所述步骤三中，合成时间为3-5小时。根据上述技术方案，所述步骤四中，球磨时间为1-2小时。根据上述技术方案，所述步骤五中，圆柱直径为15mm。根据上述技术方案，所述步骤六中，烧结时间为4-8小时。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：该专利技术，低温烧结中介电常数微波介质陶瓷在空气气氛中的烧结温度为1200℃-1300℃，Q*f值55000～75000GHz，相对介电常数18～30，谐振频率温度系数±10ppm/℃，传统中的基微波陶瓷烧结温度高于1300℃，且Qf值低，具有节能优势，且性能优良，烧结条件简单，烧结气氛为空气，烧结范围宽，稳定性高，品质因数大幅提高，具有很大的实用价值，原材料都是国内原料，价格适中，配方中不含重金属，是一种环保无污染的微波介质陶瓷。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的工艺流程图；图2是本专利技术中实施例2中制备的微波介质陶瓷材料的XRD分析结果示意图；图3是本专利技术中实施例2中制备的微波介质陶瓷材料的SEM图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，本专利技术提供一种技术方案：实施例1：低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料，配方包括：基料和添加剂，基料为xMgTiO3-(1-x)Ca0.6La0.8/3TiO3，其中x为1.0；添加剂为B2O3、SrO、MnO2和ZnO。低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤，步骤一，配料；步骤二，一次球磨；步骤三，固相合成；步骤四，二次球磨；步骤五，造粒成型；步骤六，烧结；其中在上述步骤一中，以MgO、TiO2、CaCO3和La2O3为原料，按照化学分子式xMgTiO3-(1-x)Ca0.6La0.8/3TiO3的摩尔比进行配料，其中x为1.0；其中在上述步骤二中，步骤一配好的料加入去离子水混合进行一次球磨，球磨工艺为：在尼龙球磨罐中球磨，介质为去离子水或酒精，球磨料与锆球与介质的比例为1:3:2，球磨时间为1-3小时，球磨后将浆料过筛网并烘干，筛网的目数为80目，得到一次球磨料；其中在上述步骤三中，将步骤二得到的一次球磨料加入少量水，压制成型，在1100℃-1200℃温度条件下固相合成，合成时间为3-5小时，得到固相合成粉料；其中在上述步骤四中，将步骤三得到的固相合成粉料破碎，然后加入去离子水进行二次球磨，球磨时间为1-2小时，将球磨后的浆料过80目筛烘干，得到二次球磨料，且添加适量SrO的主要作用是取代部分Ca离子，减少缺陷，提高介电常数；其中在上述步骤五中，将步骤四中得到的二次球磨料添加1-2％的聚乙烯醇溶液混合，造粒，然后压制成圆柱，且圆柱直径为15mm,压力20Mpa，得到素坯；其中在上述步骤六中，将步骤五中得到的素坯在温度1450℃，然后在空气气氛中烧结，且烧结时间为4小时，得到主晶相为MgTiO3-Ca0.6La0.8/3TiO3基的中介电常数微波介质陶瓷材料。实施例2：低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料，配方包括：基料和添加剂，基料为xMgTiO3-(1-x)Ca0.6La0.8/3TiO3，其中x为0.9；添加剂为B2O3、SrO、MnO2和ZnO。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料，配方包括：基料和添加剂，其特征在于：基料为xMgTiO

【技术特征摘要】
1.低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料，配方包括：基料和添加剂，其特征在于：基料为xMgTiO3-(1-x)Ca0.6La0.8/3TiO3，其中0.5≤x≤1.0；添加剂为B2O3、SrO、MnO2和ZnO。


2.低温烧结中介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤，步骤一，配料；步骤二，一次球磨；步骤三，固相合成；步骤四，二次球磨；步骤五，造粒成型；步骤六，烧结；其特征在于：
其中在上述步骤一中，以MgO、TiO2、CaCO3和La2O3为原料，按照化学分子式xMgTiO3-(1-x)Ca0.6La0.8/3TiO3的摩尔比进行配料，其中0.5≤x≤1.0；
其中在上述步骤二中，步骤一配好的料加入去离子水混合进行一次球磨，球磨工艺为：在尼龙球磨罐中球磨，介质为去离子水或酒精，球磨料与锆球与介质的比例为1:3:2，球磨时间为1-3小时，球磨后将浆料过筛网并烘干，筛网的目数为80目，得到一次球磨料；
其中在上述步骤三中，将步骤二得到的一次球磨料加入少量水，压制成型，在1100℃-1200℃温度条件下固相合成，合成时间为3-5小时，得到固相合成粉料；
其中在上述步骤四中，将步骤三得到的固相合成粉料破碎，分别添加awt％的B2O3，bwt％的SrO，cwt％的MnO2，dwt％的ZnO，其中0.1≤a≤2.0，0.1≤b≤2.0，0.1≤c≤2.0，0.1≤d≤2.0，且0.1≤a+b+c+d≤5，然后加入去离子水进行二次球磨，球磨时间为1-2小时，将球磨后的浆料过80...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄有华，黄有溧，
申请(专利权)人：福鼎市溥昱电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35