[发明专利]一种Zr-Ti基微波介质陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Zr-Ti基微波介质陶瓷材料，包括基料和添加剂；所述基料为(1-x)ZrTi₂O₆–xZnNb₂O₆，其中0.20≤x≤0.40；所述添加剂为相当于基料质量0.50%~2.50%的CuO和0.12%~0.90%MnO；所述Zr-Ti基微波介质陶瓷材料的晶相组成包括ZrTi₂O₆相与TiO₂相，介电常数ε_r为41~53，Q×f值为35000GHz~49000GHz，频率温度系数τ_f在0两边可调。

2.一种Zr-Ti基微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：配料；选择ZrO₂、ZnO、Nb₂O₅和TiO₂作为原料，按照组成式(1-x)ZrTi₂O₆–xZnNb₂O₆(0.20≤x≤0.40)的摩尔比进行配料；

步骤2：一次球磨；将步骤1配好的ZrO₂、ZnO、Nb₂O₅和TiO₂原料进行一次球磨，一次球磨完后将一次球磨料于100℃下烘干并过60目筛；

步骤3：预烧；将步骤2烘干并过60目筛后的一次球磨料，在1000℃~1150℃温度条件下预烧2~5小时，得到预烧料，即基料；

步骤4：加添加剂；在步骤3所得预烧料中添加相当于基料质量0.50%~2.50%的CuO和0.12%~0.90%的MnO；

步骤5：二次球磨；将步骤4中加了添加剂后的基料进行二次球磨，二次球磨完后将二次球磨料于100℃下烘干并过80目筛；

步骤6：造粒、成型；将步骤5中烘干并过80目筛后的二次球磨料，添加相当于上述二次球磨料质量7%的聚乙烯醇造粒，并在20MPa~35MPa下压制成生坯；

步骤7：烧结；将步骤6所得生坯，在温度为1240~1280℃、空气条件下烧结5~10小时，得到最终的Zr-Ti基微波陶瓷介质材料。

3.根据权利要求2所述的Zr-Ti基微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述一次球磨工艺和步骤5中二次球磨工艺相同，具体是：在尼龙球磨罐中，以锆球作为磨球、去离子水作为球磨介质，球磨10~20小时。

4.根据权利要求2所述的Zr-Ti基微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述ZrO₂、ZnO、Nb₂O₅和TiO₂原料以及CuO和MnO添加剂的纯度≥99%。