[发明专利]CaMgSi2O6体系微波介质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子信息材料与元器件技术领域，尤其涉及一种CaMgSi₂O₆体系微波介质材料及其制备方法。 

背景技术

微波陶瓷电容器是目前世界上用量最大、发展最快的电子元件之一。微波陶瓷电容器主要应用于各类军用民用整机的震荡、耦合、滤波、旁路电路中，应用领域已经拓展到自动控制仪表、计算机、手机、数字家电、汽车、电力等行业。目前，微波陶瓷电容器已经成为了电容器市场的重要组成，全球市场的需求量增长速度近15%。市场需求巨大，产业化市场前景非常广阔。 

对于射频、微波多层陶瓷电容器来说，还要求具备以下性能：高耐压、大电流、大功率、超高Q值、稳定温度系数，超低等效串联电阻ESR等。CaMgSi₂O₆具有优异的介电性能，但是其容量温度系数（TCC）超出了COG标准，单纯的添加CaTiO₃会对品质因素有着很大的降低。此外还存在烧结温度高（1300℃以上）的缺点，因此在实际生产使用中，银钯电极的使用成本高昂，而且制约了产品的生产条件。所以对于CaMgSi₂O₆来说，研究的主要方向是在不降低其品质因数的情况下，如何降低容量温度系数至符合COG标准，并有效降低烧结温度，这也成为本领域技术人员需要科研的一个技术方向。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种CaMgSi₂O₆体系微波介质材料及其制备方法，有效提高品质因素，使得陶瓷能够在较低温度烧结下， 保持良好介电性能的同时，拥有稳定的温度系数。 

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种CaMgSi₂O₆体系微波介质材料，包括：85-98%重量的含有CaTiO₃以及钡和钴掺杂的CaMgSi₂O₆微波介质材料和2-15%重量的LMZBS助熔剂。 

进一步地，所述瓷粉包括7~17wt%的CaTiO₃、0~5mol%的CoO以及CaMgSi₂O₆。 

进一步地，所述LMZBS助熔剂包括10-40%摩尔百分比的Li₂O，5-20%摩尔百分比的MgO，5-20%摩尔百分比的ZnO，10-35%摩尔百分比的B₂O₃和10-45%摩尔百分比的SiO₂。 

进一步地，所述助熔剂元素的组成形式为氧化物，碳酸化合物和/或化合物。 

本发明还公布了一种CaMgSi₂O₆体系微波介质材料的制备方法，具体包括： 

照化学计量配比主瓷粉CaCO₃：(MgCO₃)₄·Mg(OH)₂·5H2O：SiO₂=5：1：10； 

加入重量百分比为7-17%的CaTiO₃调节温度系数，再掺杂0-5%CoCO₃与主瓷粉混合，以去离子水为介质，球磨24小时后，在1100℃下温和煅烧5-8小时； 

按照化学计量配比LMZBS助熔剂，具体的摩尔百分比是10-40%的Li₂O，5-20%的MgO,5-20%的ZnO，10-35%的B₂O₃，10-45%的SiO₂，将配比后氧化物混合后以去酒精为介质，球磨24小时后，放入高温炉中以800℃煅烧，然后冷却后粉碎，以去离子水或酒精为介质，球磨6-8小时后，在120℃—140℃下烘干； 

球磨后已合成的主粉体，按化学计量比例加入重量比为85-98%的主粉体和2-15%的助熔剂，按照粉料与介质重量比1：2加入去酒精，混合后球磨6-8个小时； 

在700℃到750℃温和煅烧5-8小时，粉碎后获得所制备的微波介质 陶瓷粉末。 

进一步地，所述助熔剂元素的组成形式为氧化物，碳酸化合物和/或化合物。